Question

(14分)NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析試劑、醫藥、電子工業中用途廣泛。請回答下列問題：
(1)NH₄Al(SO₄)₂可作凈水劑，其理由是____________________________________________(用必要的化學用語和相關文字說明)。
(2)相同條件下，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中c(NH₄⁺)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH₄⁺))。
(3)如圖是0.1 mol·L^－1四種電解質溶液的pH隨溫度變化的圖像。

①其中符合0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH隨溫度變化的曲線是________(填寫序號)，導致pH隨溫度變化的原因是____________________________；
②20 ℃時，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺))－3c(Al^3＋)＝________。（計算精確值）(4)室溫時，向100 mL 0.1 mol·L^－1 NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1 NaOH溶液，得到溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示：

試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大是________點；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是______________________。

Answer 1

(每空２分，共１４分)(1)Al^3＋水解生成的Al(OH)₃具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋，Al(OH)₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水   (2)小于
(3)①Ⅰ　NH₄Al(SO₄)₂水解，溶液呈酸性，升高溫度，其水解程度增大，pH減小　
②（10^－3-10^－11）mol·L^－1    (4)a　c(Na^＋)＞c(SO₄^2-)＞c(NH₄⁺))＞c(OH^－)＝c(H^＋)

解析試題分析：（1）由于 NH₄Al(SO₄)₂溶于水電離出的Al^3＋水解生成的Al(OH)₃晶體具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋，Al(OH)₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水。
（2）由于NH₄HSO₄溶于水完全電離出氫離子，抑制NH₄^＋水解，所以相同條件下，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中c(NH₄⁺))小于0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH₄⁺))。
（3）①由于 NH₄Al(SO₄)₂溶于水電離出的NH₄^＋、Al^3＋水解溶液顯酸性，且水解是吸熱的，加入促進水解，溶液的酸性增強，pH減小，因此符合條件的曲線是I。
②20 ℃時，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中pH＝3，根據電荷守恒可知，20 ℃時，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)＋c(OH^－) ＝c(NH₄⁺))＋c(H^＋)＋3c(Al^3＋)，則 2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺))－3c(Al^3＋)＝c(H^＋)－c(OH^－) ＝10^－3-10^－11）mol·L^－1。
（4）向100 mL 0.1 mol·L^－1 NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1 NaOH溶液反應的離子方程式因此為H^＋＋OH^－=H₂O、OH^－＋NH₄^＋=NH₃·H₂O。d點恰好中和氫離子，溶液中的NH₄^＋水解促進水的電離。D點之后NH₄^＋濃度減小，所以溶液中水的電離程度最大是a點；在b點，pH＝7，溶液顯中性，溶液中的溶質是硫酸鈉和硫酸銨和氨氣，則溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c(Na^＋)＞c(SO₄^2-)＞c(NH₄⁺))＞c(OH^－)＝c(H^＋)。
考點：考查膠體性質、水的電離、鹽類水解、溶液中離子濃度大小比較