单选题
1339.弱酸树脂对金属离子的亲合力顺序为()中级易化水工艺基本知识
A
H+>CA2+>Mg2+>NA+
B
K+>NA+>H+>CA2+>Mg2+
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
弱酸性阳离子交换树脂(Weak Acid Cation Exchange Resin)的主要功能基团通常是羧基(-COOH)。其交换特性与强酸性阳离子交换树脂有显著不同,主要体现在对氢离子($H^+$)的选择性上。
1. **对 $H^+$ 的特殊亲和力**:
弱酸树脂中的羧基电离度很小,只有在碱性或中性条件下才容易电离出 $H^+$ 进行交换。在酸性条件下,它几乎不电离。因此,弱酸树脂对 $H^+$ 具有极高的亲和力,远高于其他金属阳离子。这是弱酸树脂区别于强酸树脂的最主要特征(强酸树脂对 $H^+$ 的亲和力通常较低,排在 $Na^+$ 之后或附近)。
2. **多价离子与单价离子的比较**:
对于其他金属阳离子,离子交换树脂的一般规律是:电荷越高,水合半径越小,亲和力越强。
* **电荷影响**:二价离子(如 $Ca^{2+}$、$Mg^{2+}$)的电荷高于一价离子(如 $Na^+$、$K^+$),因此树脂对二价离子的亲和力通常大于对一价离子的亲和力。
* **同价离子比较**:在同价离子中,原子序数越大(水合半径越小),亲和力越强。例如 $Ca^{2+} > Mg^{2+}$(注:在某些特定条件下或不同树脂类型中,Ca和Mg的顺序可能接近,但通常Ca略大或相当,且都远大于Na)。
3. **综合排序**:
结合上述两点,弱酸树脂对常见离子的亲和力顺序大致为:
$$H^+ \gg Ca^{2+} > Mg^{2+} > K^+ > Na^+$$
* $H^+$ 排在第一位,且优势巨大。
* 二价离子 ($Ca^{2+}, Mg^{2+}$) 排在一价离子 ($Na^+$) 之前。
4. **选项分析**:
* **A. $H^+ > Ca^{2+} > Mg^{2+} > Na^+$**:符合弱酸树脂对 $H^+$ 亲和力最强,且二价离子优于一价离子的规律。**正确**。
* **B. $K^+ > Na^+ > H^+ > Ca^{2+} > Mg^{2+}$**:这是典型的**强酸性**阳离子交换树脂的部分排序特征(强酸树脂对 $H^+$ 亲和力较弱,通常位于 $Na^+$ 和 $Ca^{2+}$ 之间或更低,且二价离子仍优于一价,但该选项将 $H^+$ 排在二价离子之前、一价离子之后,且整体顺序混乱,不符合弱酸树脂特征)。**错误**。
**结论:**
弱酸树脂最显著的特点是对 $H^+$ 有极大的选择性,因此 $H^+$ 排在首位。故正确答案为 **A**。
相关知识点:
弱酸树脂亲合力H+在前
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