题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
摩尔电导率 Λm 随浓度降低而升高。强电解质在稀溶液里满足 Λm = Λ∞ − K√c,把 Λm 对 √c 作图是一条直线,截距就是无限稀释摩尔电导率 Λ∞。
示意数据(自编示意,非真实物质常数):c = [0.01, 0.0225, 0.04] mol/L,对应 √c = [0.1, 0.15, 0.2],Λm = [120.0, 115.0, 110.0](统一单位 S·cm²/mol 的示意数值)。另给电导率 κ=1.20e-03 S/cm 与 c=0.0100 mol/L 用于单位换算核验。
二、逐题精讲
题1
题1 由第 1、3 组数据求斜率 K 与截距 Λ∞,再用第 2 组回代;并说明 κ→Λm 的单位换算。
解析
两组点 (√c, Λm):(0.1000, 120.0) 与 (0.2000, 110.0)。斜率 K = (110.0−120.0)/(0.2000−0.1000) = -100.0;截距 Λ∞ = Λm₁ − K√c₁ = 120.0 − (-100.0)×0.1000 = 130.0。
第 2 组回代:Λm₂ = Λ∞ + K√c₂ = 130.0 + (-100.0)×0.1500 = 115.0,与题给 115.0 一致 ✓(注意 K 取负值,式中写作 −K√c 时 K 为正的斜率绝对值,本讲 K 直接带符号)。
单位换算:κ 用 S/cm、c 用 mol/L 时,Λm = κ×1000/c(1000 是 cm³/L 的换算)。本例 κ=1.20e-03 S/cm、c=0.0100 mol/L 得 Λm = 1.20e-03×1000/0.0100 = 120.0,与第 1 组 120.0 闭合。若漏乘 1000 会得 0.120,差 1000 倍,属单位口径错误而非数据错误。
答案 K = -100.0(带符号),Λ∞ = 130.0;第 2 组回代 115.0 ✓;Λm = κ×1000/c
采分点 两点求斜率 2 分;截距 2 分;第三点回代 2 分;单位换算系数 2 分
易错点 把 K 的正负号写反导致 Λ∞ 偏小;另需避免 κ 以 S/cm 计时漏乘 1000
题2
题2 (1) 用离子独立移动定律(自编示意 λ⁺=50.0、λ⁻=80.0)独立核验 Λ∞;(2) 说明为什么弱电解质不能用这条直线外推 Λ∞。
解析
(1) 科尔劳施离子独立移动定律:Λ∞ = λ⁺ + λ⁻ = 50.0 + 80.0 = 130.0,与题 1 外推所得 130.0 一致,两条独立路径互验 ✓。
(2) 弱电解质在稀释时电离度显著增大,Λm 随 √c 不再呈线性,把强电解质的直线硬外推到 c→0 会严重低估 Λ∞。正确做法是用离子独立移动定律由强电解质的 Λ∞ 组合求出,或改用更稀区间并配合 Ostwald 稀释定律处理;不能拿本例三点数据直接外推。回代:本例三点在 Λm–√c 上严格共线(斜率恒为 -100.0),正是「强电解质」这一前提的体现,前提一换结论即不成立。
答案 (1) Λ∞ = 130.0,与外推值 130.0 互验一致;(2) 弱电解质电离度随稀释变化,Λm–√c 非线性,不可直接线性外推
采分点 离子独立移动定律 2 分;互验一致 2 分;弱电解质非线性原因 3 分;前提说明 1 分
易错点 把强电解质结论套到弱电解质;另需避免把「共线」当成普遍性质
三、规律小结与对照表
| 量 | 公式 | 本例 | 易错 |
|---|---|---|---|
| κ→Λm | Λm=κ×1000/c | 120.0 | 漏乘 1000 |
| 线性式 | Λm=Λ∞−K√c | K=-100.0 | 符号写反 |
| 外推截距 | c→0 | Λ∞=130.0 | 拿弱电解质硬外推 |
| 离子独立移动 | λ⁺+λ⁻ | 130.0 | 与外推值混用 |
| 第三点回代 | Λ∞+K√c₂ | 115.0 | 不验自洽 |
小结:Λm–√c 直线只属强电解质。K=-100.0、Λ∞=130.0、第三点 115.0、离子加和 130.0 四处闭合,κ 换算系数 1000 单独登记。以上电导数据均为自编示意,不代表真实物质常数。
四、自测清单
- 能写出 Λm=κ/c 并说明 1000 的换算系数
- 能由两点求 K 与 Λ∞
- 能用第三点回代自洽
- 能用离子独立移动定律独立核验
- 能说明弱电解质不可线性外推的原因
- 能回代 Λ∞=130.0 与加和值 130.0