Question

【題目】NH4Al(SO4)2是一種食品添加劑，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析化學(xué)、制藥工業(yè)中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問題：

（1）NH4Al(SO4)2可作凈水劑，其理由是_______________________ (用必要的化學(xué)用語和相關(guān)文字說明)。

（2）相同條件下，0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液中的c()________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol/L NH4HSO4溶液中的c()。

（3）如圖是0.1 mol/L電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖像。

①其中符合0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的曲線是__________(填寫字母)，導(dǎo)致pH隨溫度變化的原因是___________________________________________；

②20℃時(shí)，0.1 mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中2c()c()3c(Al3+)=_________(填數(shù)值)。

（4）室溫時(shí)，向100 mL 0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，所得溶液的pH與所加NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示：

試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是____________；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_____________________。

Answer 1

【答案】 Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性，即Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，Al(OH)3膠體吸附水中的懸浮顆粒使其沉降從而凈化水 小于 Ⅰ NH4Al(SO4)2溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大，pH減小 103 mol/L a點(diǎn) c(Na+)>c()>c()>c(OH)=c(H+)

【解析】（1）Al3+水解生成的Al(OH)3膠體具有吸附性，即Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+，Al(OH)3膠體吸附水中的懸浮顆粒使其沉降從而凈化水；（2） NH4Al(SO4)2與NH4HSO4中的NH4＋均發(fā)生水解，但是 NH4Al(SO4)2中Al3＋水解呈酸性抑制NH4＋水解，HSO4－電離出H＋同樣抑制NH4＋水解，因?yàn)镠SO4－電離生成的H＋濃度比Al3＋水解生成的H＋濃度大，所以NH4HSO4中NH4＋水解程度比 NH4Al(SO4)2中的小，故填“小于”；（3）① NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大，pH減小，符合的曲線為Ⅰ；②由電荷守恒可得：20℃時(shí)，0.1 mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中，c()+3c(Al3+)+c(H+)=c(OH-)+2c()，2c()c()3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=103 mol·L－1-1011 mol·L－1=103 mol·L－1。（4）室溫時(shí)，向100 mL 0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，a點(diǎn)相當(dāng)于硫酸銨溶液，銨根離子水解促進(jìn)水電離，b點(diǎn)c（H＋）=c（OH－），c點(diǎn)含NH3·H2O，d點(diǎn)含NH3·H2O和NaOH，堿溶液抑制水電離，圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是a點(diǎn)；b點(diǎn)：根據(jù)物料守恒可得：c（SO42－）=c（NH4＋）+c（NH3·H2O），則c（SO42－）＞c（NH4＋）；由于溶液為中性，則c（H＋）=c（OH－），根據(jù)電荷守恒可得：c（H＋）+c（Na＋ ）+c（NH4＋）=c（OH－）+2c（SO42－），所以c（Na＋ ）+c（NH4＋）=2c（SO42－），結(jié)合c（SO42－）＞c（NH4＋）可知：c（Na＋ ）＞c（SO42－），所以溶液中離子濃度大小為：c（Na＋）＞c（SO42－）＞c（NH4＋）＞c（H＋）=c（OH－）。