实验出真知

黄新阶 周建国 肖伟强　姚志红

一、提出问题

化学教辅资料和网上有这样一道经典习题：

上图表示向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液发生中和反应时溶液导电性的變化。试解释：

（1）B表示______；（2）由A到B导电性降低的原因是______；（3）由B到C导电性升高的原因是______.

给出的“标准答案”是：向一定量的稀硫酸中逐渐滴入氢氧化钡溶液，将得到硫酸钡沉淀，溶液导电性变弱，即为图中AB段所示；B点时两者恰好完全中和，溶液中基本无自由移动的离子，故导电性最小。当滴入氢氧化钡溶液过量时，硫酸用完，只剩下氢氧化钡溶液，随着氢氧化钡逐渐增多，离子浓度逐渐增大，导电性会增强。

故答案为：1.B点时两者恰好完全中和，溶液中基本无自由移动的离子，故导电性最小。

2.硫酸溶液和氢氧化钡溶液发生了中和反应，生成的BaSO4又难溶于水，溶液中的离子浓度逐渐降低。

3.两者恰好完全中和后，由于加入的Ba（OH）2渐多，溶液中的离子浓度逐渐增大，所以导电性又逐渐升高。

上述分析和解答似乎有理有据，但氢离子、硫酸根离子、钡离子、氢氧根离子质量不同，所带的电荷不同，离子数量不同，这些因素对溶液的导电性有无影响？有何影响？图像呈对称V字形的判断依据是什么？

二、理论分析

电解质溶液导电是溶液中离子定向移动的结果。查阅电化学文献得知：溶液导电能力取决于离子浓度、单个离子所带电荷及离子的迁移速度。溶液导电率与溶液中各种离子的浓度、离子的价数、离子淌度有关。离子淌度是表示离子运动速率的物理量，淌度越大离子运动速率越大，离子的水合半径越大运动速率越小，导电能力越弱。

25℃时几种离子的淌度值如下表所示。

由于氢离子和硫酸根离子的淌度之和远大于氢氧根离子和钡离子的淌度之和，即硫酸溶液的导电性强于氢氧化钡溶液的导电性，氢氧化钡溶液过量时导电性曲线没有习题图示中那么陡峭，所以曲线两侧不可能对称。

同理可知，往氢氧化钠溶液中滴入盐酸，溶液的导电性不是一条直线，而是一个V字形，且右侧比左侧更陡峭，如图1所示。因为氢氧根离子和钠离子的淌度之和大于钠离子和氯离子的淌度之和，氢离子和氯离子的淌度之和大于氢氧根离子和钠离子的淌度之和。

三、实验测试

用导电仪实测氢氧化钠溶液中滴入盐酸，向硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液发生中和反应时，溶液导电性的变化曲线两侧不对称，硫酸的导电变化更显著。如图2所示。

上述习题是“臆想”问题而不是真实问题。化学问题具有复杂性，即使看起来简单也必须充分考虑各种因素，最终通过实验这个“最高法庭”进行检验，切不可想当然。