Question

(14分)NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题：
(1)NH₄Al(SO₄)₂可作净水剂，其理由是____________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。
(2)相同条件下，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)如图是0.1 mol·L^－1四种电解质溶液的pH随温度变化的图像。

①其中符合0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)，导致pH随温度变化的原因是____________________________；
②20 ℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺))－3c(Al^3＋)＝________。（计算精确值）(4)室温时，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与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________。

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吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水   (2)小于
(3)①Ⅰ　NH₄Al(SO₄)₂水解，溶液呈酸性，升高温度，其水解程度增大，pH减小　
②（10^－3-10^－11）mol·L^－1    (4)a　c(Na^＋)＞c(SO₄^2-)＞c(NH₄⁺))＞c(OH^－)＝c(H^＋)

试题分析：（1）由于 NH₄Al(SO₄)₂溶于水电离出的Al^3＋水解生成的Al(OH)₃晶体具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋，Al(OH)₃吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水。
（2）由于NH₄HSO₄溶于水完全电离出氢离子，抑制NH₄^＋水解，所以相同条件下，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溶于水电离出的NH₄^＋、Al^3＋水解溶液显酸性，且水解是吸热的，加入促进水解，溶液的酸性增强，pH减小，因此符合条件的曲线是I。
②20 ℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中pH＝3，根据电荷守恒可知，20 ℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)＋c(OH^－) ＝c(NH₄⁺))＋c(H^＋)＋3c(Al^3＋)，则 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溶液反应的离子方程式因此为H^＋＋OH^－=H₂O、OH^－＋NH₄^＋=NH₃·H₂O。d点恰好中和氢离子，溶液中的NH₄^＋水解促进水的电离。D点之后NH₄^＋浓度减小，所以溶液中水的电离程度最大是a点；在b点，pH＝7，溶液显中性，溶液中的溶质是硫酸钠和硫酸铵和氨气，则溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c(Na^＋)＞c(SO₄^2-)＞c(NH₄⁺))＞c(OH^－)＝c(H^＋)。