Question

おうじゃP

320の(4)解説で「この陰イオン交換樹脂とイオン交換されなかった硫酸イオン(SO4)2- の物質量は、生成したBaSO4の物質量0.0035molと等しい」とあるのですが、
イオン交換されなかった硫酸イオンとBaSO4の物質量が等しいのは分かるのですが、陰イオン交換樹脂とBaSO4の物質量が等しいと分かるのでしょうか？

(出典:化学の新演習 320)

化により100-76=24[g] の質量
一方、スル
が増加したのは,次式のように, ベンゼン環1個あ
たり, 分子量が80増加したことが原因である。
スルホン化
H
24
80
よって, 結合したスルホ基の物質量は,
=0.30 [mol]
0
(xx 5):(0.
10
1000
- SOH
502=16×3+32
... スルホン化の割合 :
-X100=42[%])
(2)2R-SOH+CaCl2(XR-SO3) 2Ca+2 HCI
これより, Ca²+:H+=1:2(モル比)で交換が起こ
【0.10 ×
=48+32=80
0.30
0.713
るから, CaClaqの濃度をx [mol/L] とすると
40
1000
...x=0.20 [mol/L]
(3) (2) のイオン交換反応は可逆反応であるから、
比較的濃い塩酸を陽イオン交換樹脂に十分に流す
と, (2) の平衡は左に移動して,もとの樹脂が再生
される (イオン交換樹脂の再生)。 この後、塩酸が流
出しなくなるまで十分に純水で洗うのを忘れないこ
と。
PV
の一音
付加
基(−C
縮合
とい
水酸化ナトリウム
=1:2 0.10muel 40m²
で中和するので
Homoelと体利
分
(4) この陰イオン交換樹脂とイオン交換されなかっ
た硫酸イオン SO²の物質量は, 生成したBaSO4 の
物質量 0.0035molと等しい。 HMOK
ECH₂
PV
い高
の○
がで
と、
の
与さ
引っ
Na2Soat Bace2→2Nace + Ba
4+

れ
7)
生じた。
した
滋賀医大改)
320 〈イオン交換樹脂>★★
スチレンとp-ジビニルベンゼンを物質量比9:1の割合で共重合させ、平均分子量
が1.0 × 10°の樹脂状高分子をつくった。 この高分子 76.0gを濃硫酸で処理すると,樹
脂中のベンゼン環がスルホン化され, 陽イオン交換樹脂(樹脂A) 100gが得られた。
次いで、樹脂Aを詰めたガラス管に濃度不明の塩化カルシウム水溶液10mLを通
し,さらにこの樹脂を純水で十分に洗浄した。流出液と水洗液を合わせたものを,
0.10mol/L水酸化ナトリウム水溶液で適定したら40mLを要した。
(1) 上記の樹脂Aは,含まれるベンゼン環の何%がスルホン化されたものか。
(2) 上記の樹脂A を R-SOgHで表すとして, 下線部①の反応を化学反応式で示し、
塩化カルシウム水溶液のモル濃度を求めよ。
(3) 使用後の樹脂Aをもとの状態に再生するには,どのような操作を行えばよいか。
(4) スチレンとp-ジビニルベンゼンの共重合体に, トリメチルアンモニウム基
(-N+ (CH3)3OH) などの強塩基性の基をつけた陰イオン交換樹脂がある。 この樹脂
1.0gに 0.010 mol/LのNa2SO 水溶液500mL を加え, イオン交換が終了した後、 その
上澄み液に過剰の BaCl2 水溶液を加えると0.0035 molの沈殿を生じた。 この陰イオ
ン交換樹脂の交換容量を求めよ。 ただし、交換容量とは樹脂1.0gが交換しうるイオ
ンの物質量にその価数をかけた値 〔mol/g] で表されるものとする。
b
(名古屋工大改)