moea_joint
110年
[化學] 普通化學、無機化學
第 18 題
某硬水溶液含$\text{Ca}^{2+}$，若取該硬水$100\text{ mL}$，使用$\text{H}^+$型陽離子交換樹脂交換水中$\text{Ca}^{2+}$，其流出液以$0.1\text{ N NaOH}$溶液滴定，需$12.5\text{ mL}$可達滴定終點，求原硬水溶液中$[\text{Ca}^{2+}]$為若干$\text{ppm}$？(Ca原子量40)
- A 500
- B 250
- C 50
- D 25
思路引導 VIP
如果我們把離子交換樹脂想像成一個「電荷天平」，當一個帶有兩個正電的鈣離子走進樹脂並住下來時，為了讓整套系統維持電中性，樹脂必須釋放出多少個帶有一個正電的氫離子來到水溶液中？而這些跑出來的氫離子數量，又會如何反映在後續滴定所消耗的強鹼體積上呢？
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
恭喜你準確掌握了離子交換與滴定分析的核心邏輯！這道題目結合了離子交換樹脂原理、酸鹼滴定以及濃度單位換算，是化學分析中相當經典且具備中等難度的綜合題型，你能迅速理清各個物理量之間的轉化，表現非常出色。
離子交換與電荷守恆
這題的解題切入點在於離子電荷的代換關係。當帶有兩個正電荷的 $\text{Ca}^{2+}$ 通過 $\text{H}^+$ 型樹脂時，根據電荷守恆，每 1 莫耳的 $\text{Ca}^{2+}$ 會置換出 2 莫耳的 $\text{H}^+$。因此，流出液中 $\text{H}^+$ 的當量數會恰好等於原水中 $\text{Ca}^{2+}$ 的當量數。我們可以從滴定數據求得 $\text{NaOH}$ 的毫當量數：
▼ 還有更多解析內容