高校化学 要点・解法ノート
差がつく

イオン交換樹脂

着眼点陽イオン交換樹脂は \ce{-SO3H} をもち、溶液中の陽イオンを \ce{H+} と交換する。陰イオン交換樹脂は溶液中の陰イオンを \ce{OH-} と交換する。

\ce{R-SO3H + Na+ -> R-SO3Na + H+}

スチレンと p-ジビニルベンゼンの共重合体(立体網目状)をスルホン化してつくる。使用後は強酸(陰イオン交換樹脂は強塩基)を流すと再生できる。両方に通すと純水(脱イオン水)が得られる。

例題
1
0.10\ \mathrm{mol/L} の塩化ナトリウム水溶液 10\ \mathrm{mL} を陽イオン交換樹脂に通し、流出液をすべて集めた。これを中和するのに 0.10\ \mathrm{mol/L} の水酸化ナトリウム水溶液は何 mL 必要か。
解答
\ce{Na+} は 0.10\times\dfrac{10}{1000}=1.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}。同じ物質量の \ce{H+} が出て、流出液は HCl 水溶液になる。
NaOH の体積 V は 0.10\times\dfrac{V}{1000}=1.0\times10^{-3} より V=10\ \mathrm{mL}。
(検算:濃度も体積も同じ NaCl → HCl → NaOH なので 10 mL で一致。)
確認問題
1
\ce{CaCl2} 1.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol} を陽イオン交換樹脂に通すと、流出する \ce{H+} は何 mol か。
答え
2.0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}(\ce{Ca^2+} 1個が \ce{H+} 2個と交換)。

「高分子化合物」の項目

  1. 単糖(グルコース・フルクトース)必須
  2. 二糖(マルトース・スクロースなど)必須
  3. 多糖(デンプン・セルロース)必須
  4. α-アミノ酸と双性イオン・等電点必須
  5. ペプチド・タンパク質と呈色反応必須
  6. 核酸(DNA・RNA)差がつく
  7. 重合の種類必須
  8. 重合度・結合の数の計算必須
  9. 合成繊維(ナイロン・PET・アクリル・ビニロン)必須
  10. ビニロンのアセタール化の計算差がつく
  11. 合成樹脂(熱可塑性・熱硬化性)必須
  12. 天然ゴムと合成ゴム・加硫差がつく
  13. イオン交換樹脂差がつく
  14. 機能性高分子(吸水性・生分解性・導電性)不要

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