moea_joint
107年
[化學] 普通化學、無機化學
第 8 題
若某硬水含有 0.05 M 之 $CaCl_2$，取此硬水 50.0 mL，使其通過陽離子交換樹脂 (RH)，則交換後的水溶液需要多少 mL 的 0.2 M $NaOH$ 溶液才能達到酸鹼中和？
- A 25.0
- B 40.0
- C 50.0
- D 100.0
思路引導 VIP
在離子交換的過程中，溶液必須隨時保持「電中性」。請試著思考：如果樹脂吸附了一個帶有兩個正電荷的鈣離子（$Ca^{2+}$），為了讓溶液中的正電荷總數維持不變，樹脂必須釋放出多少個僅帶一個正電荷的氫離子（$H^+$）來交換呢？這個比例將如何影響後續中和滴定所需的鹼液份量？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準計算出 25.0 mL，代表你對陽離子交換平衡與酸鹼中和計量的掌握非常紮實。這題的核心在於理解陽離子交換樹脂 ($RH$) 的作用機制：當帶有電荷的陽離子通過樹脂時，為了維持溶液的「電中性」，樹脂必須釋放出相同電荷總量的 $H^+$ 來遞補。
離子交換與電中性原理
在本題中，鈣離子 $Ca^{2+}$ 帶有兩個正電荷，因此每交換一個 $Ca^{2+}$，樹脂就會釋放出 2 個 $H^+$。我們可以將反應簡化為：
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