判断题
1、Lb5B3050 阴离子交换树脂易在碱性介质中进行交换。( )
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
该判断题答案为B:错误。
解析如下:
阴离子交换树脂的功能基团通常为季铵基(如—N(CH₃)₃⁺)、叔胺基(—N(CH₃)₂)或伯/仲胺基等带正电的基团,其作用是通过静电引力吸附溶液中的阴离子(如Cl⁻、SO₄²⁻、HCO₃⁻等),并释放出可交换的阴离子(如OH⁻或Cl⁻)。
阴离子交换树脂的交换能力受溶液pH值显著影响。在**碱性介质中**(即高pH、OH⁻浓度高),溶液中大量存在的OH⁻会与树脂上的功能基团发生强烈竞争,占据交换位点;同时,对于弱碱型阴离子交换树脂(含伯胺、仲胺、叔胺基),其功能基团在碱性条件下呈非离子化或质子化程度降低,导致带正电荷减少甚至消失,从而**丧失或大幅减弱阴离子交换能力**。
相反,阴离子交换树脂(尤其是强碱型)在**中性至弱碱性范围(pH 6–9)** 交换性能较好;但当pH过高(如pH > 10),尤其对弱碱型树脂,交换容量明显下降。此外,在强碱性条件下,某些阴离子(如HCO₃⁻、HSiO₃⁻)可能转化为OH⁻或发生形态变化,进一步降低有效交换需求。
更关键的是:题目表述“易在碱性介质中进行交换”具有误导性。“易”意味着交换反应更迅速、更完全、更有利——而事实恰恰相反:碱性过强会抑制多数阴离子交换过程,尤其不利于硅酸根、碳酸氢根等弱酸根阴离子的去除(因其在碱性下以SiO₃²⁻、CO₃²⁻形式存在,但树脂对高价阴离子的选择性虽高,却受限于OH⁻的竞争及树脂本身解离度)。
补充知识点:
- 强碱型阴离子树脂(I型:—N(CH₃)₃⁺Cl⁻;II型:—N(CH₃)₂CH₂CH₂OH⁺OH⁻)在全pH范围内基本保持完全电离,故在碱性条件下仍有一定交换能力,但OH⁻的高浓度造成严重竞争,实际工作交换容量显著降低。
- 弱碱型阴离子树脂(含—NH₂、—NHR、—NR₂)仅在酸性至中性介质(pH < 7)中质子化带正电而具交换能力;在碱性介质中几乎不带电,完全失去交换功能。
因此,“阴离子交换树脂易在碱性介质中进行交换”的说法不符合离子交换原理和工程实践,属于错误陈述。
正确答案:B(错误)。
相关知识点:
阴离子交换树脂非碱性中交换
题目纠错
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