電解質溶液導電實驗裝置

1. 在電解質溶液的導電性裝置（如圖所示）中，若向某一電解質溶液中逐滴加入另一溶液時，則燈泡由亮變暗，至

A．HCl是強電解質，在水溶液里完全電離，加入NaCl後，二者不反應，溶液中電荷濃度不是0，所以不熄滅，故A錯誤；
B．硫酸和NaOH都是強電解質，二者發生反應H₂SO₄+2NaOH=Na₂SO₄+H₂O，生成的硫酸鈉是強電解質，溶液中離子濃度減小，所以燈泡變暗，但不熄滅，故B錯誤；
C．石灰乳、HCl都是強電解質，二者發生反應Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，石灰乳屬於微溶物，離子濃度較小，反應後溶液中離子濃度增大，則燈泡變亮，故C錯誤；
D．硫酸和氫氧化鋇都是強電解質，二者發生反應Ba（OH）₂+H₂SO₄=BaSO₄↓+2H₂O，反應後生成難溶物和弱電解質，溶液中離子濃度逐漸減小，所以燈泡變暗，二者恰好反應時離子濃度最小，燈泡熄滅，再繼續滴加氫氧化鋇，溶液中離子濃度增大，燈泡變亮，符合題意，故D正確；
故選D．

2. 電解質溶液導電本質原理是什麼

電解質在溶液中電離出陽離子和陰離子，由於離子的自由移動和同級相斥，異級相吸，大約是這樣

3. 溶液導電性實驗的問題

由於溶液導電性與溶液中離子的濃度和所帶電荷有關，離子濃度越大，所帶電荷越多，則導電能力越強。
如果是同濃度的溶液，由於硫酸鈉、硫酸中的鈉離子、氫離子濃度大於NaCl、HCl，且硫酸根所帶電荷比氯離子多，故導電能力強，小燈泡應該較亮。
如果是不同濃度，再根據原理具體分析。

4. 如何來定量的表示電解質溶液的導電能力

一、溶液導電性的測量

在化學教育專業的課程設置中都少不了《普通物理》這門課程。每個學生都要學到「電學」，並接觸到用惠更斯電橋之類方法測某物體電阻的實驗。於是一部分人就以為，憑這些知識，自然也就可以測量出溶液的導電性了。

其實問題並沒有這么簡單。這部分人沒有注意到「電學」與「電化學」間的區別。在電學中測導體的電阻時用的都是直流電源（如下左圖一）。而在電化學中這種方法根本就是不能被允許的。

1.先向燒杯里注入50毫升0.1摩爾濃度的氫氧化鋇溶液。接通電源，發生什麼現象（不必回答電極上的現象，下同）？為什麼？

2.然後逐滴加入50毫升0.2摩爾濃度的硫酸溶液。發生什麼現象？寫出有關反應的離子方程式。

3.如果用0.1摩爾濃度的氯化鋇溶液代替氫氧化鋇溶液。重復上面的實驗，能觀察到什麼不同的現象？為什麼？

解：這個題編寫的是比較好的（可以清楚地看出裝置中使用的是220V的市電）。學生只要按照教師所強調的，抓住溶液組成這個關鍵，根據其中電解質種類的變化情況，就可以得出正確的答案。

對第一問，Ba(OH)2溶液是一個可溶性的強電解質。可以導電，故燈泡會亮起來。

對第二問，先寫出反應的化學方程式Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O。由於兩個反應產物中，一個是不溶的、另一個是不導電的水，所以完全中和後，燈泡會熄滅。

但H2SO4是過量的，達等當點後，這個過量的強電解質會使燈泡重新再亮起來。

由上方程式改寫出其離子方程式，Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。

對第三問，反應的化學方程式為BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl。由於反應前的BaCl2及反應後的HCl都是可溶性的強電解質（都導電），所以燈泡始終是明亮的。

這個題目在命題的科學性方面是沒有什麼問題的。

例2，1964年的高考化學題，第四題（10分）：

向20ml 0.1 mol∙L-1的醋酸溶液里逐滴加入20ml 0.1 mol∙L-1氫氧化鈉溶液時，溶液的導電性_________，因為__________________________________。

向20ml 0.1 mol∙L-1的氫氧化鈉溶液里逐滴加入20ml 0.1 mol∙L-1的醋酸溶液時，溶液的導電性_________，因為__________________________________。

解：還是按照確定溶液組成的方法來解題。

對第一問，寫出的方程式為，HAc+NaOH=NaAc+H2O。

可見，反應前的弱電解質HAc（有弱導電性），變成了強電解質NaAc（有強導電性）。所以讓學生回答出「逐漸增強」，還是比較容易的。

對第二問，雖然這個方程式還是，NaOH + HAc =NaAc+H2O。但是，反應前是強電解質的NaOH（有強導電性），反應後變成的仍是強電解質NaAc（有強導電性）。所以學生多數都會考慮回答溶液導電性「基本不變」。

但是，這樣回答學生的「6分」一下就沒有了。因為學生的這個回答只是根據物質種類做出的「定性」回答。

而標准答案是「逐漸減弱」。原因是「強電解質氫氧化鈉變成強電解質醋酸鈉，離子的數目不變，但溶液體積逐漸增大，以致離子的濃度逐漸變小」。命題者要求的是定量的，要考慮溶液濃度變化情況下的答案。

他們認為，由於在滴定操作後溶液中強電解質的濃度要被稀釋一倍，所以溶液的導電性要減小一倍。

這其實是命題人的一個「撿芝麻丟西瓜」看法。

應該用數據來說話。從上表一可看出，0.1mol∙L-1NaOH溶液的電導率就是2.18（歐姆-1∙米-1），不難計算出來，稀釋一倍後溶液的電導率約是1.09（歐姆-1∙米-1）。稀釋造成的是其一半、也就是「1.09」的數值降低。

而NaOH變成NaAc溶液後，NaAc的電導率僅是0.73（歐姆-1∙米-1），這一步就降低了「1.45」。在此基礎上再稀釋一倍，就僅剩0.37（歐姆-1∙米-1）了。

從原來的2.18（歐姆-1∙米-1），變成最終的0.37（歐姆-1∙米-1），怎麼能用溶液稀釋來解釋呢？這個大幅度的電導減低，主要是由離子種類的變化引起的。有時離子種類的變化對導電性的影響，比稀釋作用的影響還要大。

導電性強的OH-離子被導電能力很弱的Ac-離子代替，從而使溶液的導電性降低，這才是這個變化的主要原因。而離子濃度的影響是次要的。

這個題在忽略了離子種類對溶液導電性影響的情況下，去討論離子濃度對溶液導電性的影響，實際上是有片面性且不科學的。

四、對溶液導電性內容的教學要求及規范

通過上面的討論不難看出，對中學化學教學中溶液的導電性問題，教師應該就教學范圍和教學要求達成一個共識才好。

類似於1964年高考題的溶液「導電性」的問法應該避免。因為導電性是以電導或電導率做其變化依據，是一種較精確的、嚴格的變化情況的度量。要求的是學生無法掌握的較為定量的回答。

對溶液導電性的教學要求，是否以1963年高考提出的「燈泡亮度變化」為度，這樣才好。因為「燈泡亮度」是一個定性，允許人的視覺有較大誤差，只有變化幅度很大時才能被觀察到，只需把強、弱電解質的導電性差別，就能進行回答的問題。

當溶液導電能力的變化用「燈泡亮度」的形式來表示時，不同離子的導電能力及濃度變化（在一般情況下也不過是一倍、兩倍的稀釋）是反映不出來的。所以完全可以用反應前後電解質的強弱、及是否有不溶物存在來判斷。

這類題的具體解題方法是：

寫出化學方程式。觀察反應前被測溶液、及反應後被測溶液的組成。去掉其中不被觀察的物質，再看其中是否有可溶性的強電解質、弱電解質，還是極弱電解質。以其中的強、弱電解質為判斷「亮」與「暗」的依據。

還需注意的是，變化後的情況可能還需要分成兩步來考慮。一步是某電解質加入後的變化。再一步是其過量加入後的變化。

這樣，可能的情況不外乎以下的四種：

第一種是，弱電解質反應後有強電解質生成。燈泡「由暗變亮」。

第二種是，強電解質反應後有弱電解質生成。燈泡「由亮變暗」。

第三種是，強電解質反應後有弱電解質生成。但隨強電解質的不斷加入，強電解質的量由少變多。這時，燈泡「由亮變暗，然後又由暗變亮」。

第四種是，強電解質反應後仍為強電解質。燈泡的「亮度基本不變」。

對以上幾種情況可各舉例如下：

第一種情況如「用HAc來滴定氨水」。反應方程式為NH3∙H2O+HAc=NH4Ac+H2O。從去掉不被觀察的滴定劑（塗有陰影）不難看出，是弱電解質變成了強電解質。所以燈泡「由暗變亮」。

第二種情況如「用10ml 0.10 mol∙L-1H2SO4來滴定10ml 0.10mol∙L-1Ba(OH)2」。反應方程式為H2SO4+ Ba(OH)2= BaSO4↓ +2H2O。不難看出，是強電解質變成了極弱的電解質。所以燈泡「由亮變暗」，以至於最後可能完全「熄滅」。

第三種情況如「用足量的CO2氣體通入飽和的Ca(OH)2溶液中」。反應方程式為Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+H2O。去掉不被觀察對象不難看出，是強電解質變成了極弱電解質。所以有燈泡「由亮變暗」的現象。

由於CO2氣體是過量的。還會有反應，CaCO3↓+H2O +CO2= Ca(HCO3)2。這是一個由弱電解質變強電解質的過程。所以，還會看到燈泡「由暗變亮」的現象。

第四種情況就是「用醋酸來滴定氫氧化鈉溶液」的情況。反應為NaOH +HAc=NaAc+H2O。反應前後都有強電解質，回答「燈泡亮度基本不變」，還是比較合適的。

由於學生沒有接觸到，不同離子間的導電性可能相差很大、這方面的知識，對他們似乎不應該提出過高的要求。

在教學中應極力避免1964年考題「溶液的導電性」這種直白的表述。因為學生有可能將其理解為電導或電導率，這種要同時考慮溶液濃度及離子種類的定量處理問題的要求。

應該與教材一致，用「燈泡亮度」，這種粗略且定性的方式，來表示溶液的導電性。在這里，允許人的視覺有較大誤差，被觀察到只是導電性的大幅度變化。

也就是說，只要把強與弱電解質間的差別能反映出來就可以了。不同物質間溶液導電性比較，最好限於在強與弱兩類電解質間進行

由於溶液導電性的判斷，是比較側重於定量的回答。所以這種比較，應該限制在濃度相差不大的強、弱電解質間來進行。或是在同一電解質的不同濃度溶液間來進行。

如，在濃度相差不大的情況下，NaOH溶液的導電性要強於氨水，NaCl溶液的導電性要強於醋酸。

對NaOH溶液來說，其0.2 mol∙L-1溶液的導電性，要強於0.1 mol∙L-1溶液的導電性。對氨水來說，其0.2 mol∙L-1溶液的導電性，也要強於0.1 mol∙L-1溶液的導電性。

如果是用0.1 mol∙L-1NaOH溶液，與0.2 mol∙L-1NaCl溶液，來進行導電性的比較。那就是在難為學生了。因為只有通過查數據表才能知道，兩者幾乎是相當的。

在教學中對濃硫酸應「另案」處理。由於在這種情況下，硫酸主要以分子的形式來存在。應該將其當做弱電解質來看待（有微弱的導電性）。不宜從離子相互作用的角度來解釋。

5. 電解質溶液的導電性實驗

A．鹽酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液，生成NaCl，溶液電荷濃度不為0，燈泡不可能專熄滅，故屬A錯誤；
B．硫酸銅溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液，完全反應時生成硫酸鋇和水，溶液電荷濃度接近0，燈泡熄滅，符合題目要求，故B正確；
C．硫酸鈉溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液生成NaOH和硫酸鋇，溶液電荷濃度不為0，燈泡不可能熄滅，故C錯誤；
D．鹽酸中逐滴加入硝酸銀溶液生成氯化銀沉澱和硝酸，溶液電荷濃度不為0，燈泡不可能熄滅，故D錯誤．
故選B．

6. 電解質溶液如何導電

氯化鋅就是ZnCl2，如果把它溶解在水溶液中，它就變成了Zn2+和Cl-離子，可以看到，一種是正離子，一種是負離子，這些帶電離子在電場的作用下會發生移動，我們知道，正離子會向負極移動，而負離子會向正極移動，帶電離子的移動就產生了電流，也就是所謂的 導電了。
同樣的，熔融狀態的ZnCl2中也含有大量的Zn2+和Cl-離子，它們在電場的作用下定向移動，形成電流，也就是能導電了。
固體的ZnCl2具有一特定的結構，也就是說Zn2+和Cl-離子的位置是固定的，它們不能隨電場的作用而移動，故而不能導電。

7. 金屬導電和電解質溶液導電有何區別

金屬導電是自由電子的定向移動。
電解質溶液導電是陰陽離子的定向移動。

1、金屬導電原理：
(1)電子氣理論：由於金屬原子的最外層電子數較少,容易失去電子成為金屬離子,金屬脫落下來的價電子幾乎均勻分布在整個晶體中，像遍布整塊金屬的「電子氣」，從而把所有金屬原子維系在一起。這些電子又稱為自由電子。

(2)在金屬晶體中，自由電子的運動是沒有一定方向的，但在外加電場的條件下，自由電子定向運動形成電流，所以金屬易導電。不同的金屬導電能力不同。
導電性最強的三種金屬是：Ag、Cu、Al

2、電解質溶液導電原理：
(1)電解質在溶液中電離出陰離子和陽離子，把放入的導線看作兩個極，與電源正極相連的叫陽極，與電源負極相連的叫陰極，通電後，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極，陰陽離子發生了定向移動從而能導電。
並且同時伴隨著電解質溶液的電解過程，在陽極上發生氧化反應，在陰極上發生還原反應。

(2)影響電解質溶液導電性的因素:
a、其它條件相同時，電解質溶液中離子的濃度和離子所帶的電荷，離子的總濃度越高，所帶的電荷越多，導電能力越強。
b、溫度：一般來說，電解質溶液升高溫度時，導電能力增強，因為溫度高離子運動速率大，其中弱電解質溶液如醋酸溶液變化尤為明顯。

8. 電解質溶液導電的特點是什麼

電解質溶液的導電機理與金屬的導電機理不同 金屬是依靠自由電子的定向運動而導電 因而稱為電子導體 除金屬外 石墨和某些金屬氧化物也屬於電子導體 這類導體的特點是當電流通過時 導體本身不發生任何化學反變化 電解溶液的導電則依靠離子的定向運動 故稱為離子導體 但這類導體在導電的同時必然伴隨著電極與溶液界面上發生的得失電子反應 一般而言 陰離子在陽極上失去電子發生氧化反應 失去的電子經外線路流向電源正極 陽離子在陰極上得到外電源負極提供的電子發生還原反應 只有這樣整個電路才能電流通過 並且迴路中的任一截面 無論是金屬導線 電解質溶液 還是電極與溶液之間的界面 在相同時間內 必然有相同的電量通過
電解質溶液中離子 在沒有外力作用時 時刻都在進行著雜亂無章的熱運動 在一定時間間隔內 粒子在各方向上的總位移為零 但是在外力作用下 離子沿著某一方向移動的距離將比其它方向大些 因此產生了一定的凈位移 如果離子是在外電場力作用下發生的定向移動 我們稱為電遷移 離子的電遷移不但是物質的遷移 而且也是電荷的遷移 所以離子的電遷移可以在溶液中形成電流 由於正負離子沿著相反的方向遷移 所以它們的導電效果是相同的 也就是說正負離子沿著同一方向導電 電解質溶液的導電效過程 必須既有電解質溶液中離子的定向遷移過程 又有電極上物質發生化學反應的過程 兩者缺一不可 否則就不可能形成持續的電流