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【题目】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NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛。请回答下列问题

1NH4Al(SO4)2可作净水剂其原理是_____________(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-1 NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH4+)________(等于”“大于小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(NH4+)

3浓度均为0.1 mol·L-1的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图所示:

其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是________导致pH随温度变化的原因是________________________________________________

②20 ℃0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=____________

4室温时100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液溶液pHNaOH溶液体积的关系如图所示

试分析图中abcd四个点水的电离程度最大的是________b溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________________________

5难溶电解质在水溶液中存在溶解平衡25℃,某NH4Al(SO4)2溶液里c(Al3+)=0.1molL1,使Al3+开始沉淀的pH________。(25℃时,Al(OH)3Ksp=1×10-34

【答案】 Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体) + 3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降,从而达到净水目的 小于 I NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性,升高温度使NH4+、Al3+水解程度增大,pH减小 10-3 mol·L-1 (10-3 - 10-11)mol·L-1 a c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+) 3

【解析】(1) Al3+ 为弱碱的阳离子,水解生成Al(OH)3胶体,Al3+ + 3H2O Al(OH)3(胶体) + 3H+胶体具有较强的吸附能力,可除去颗粒状杂质,使水达到净化的目的;

(2) NH4Al(SO4)2溶液中,NH4+Al3+ 都是弱碱的阳离子水解呈酸性,所以Al3+ 的水解对NH4+的水解起抑制作用,但抑制程度不大,而在NH4HSO4溶液中,完全电离出来的H+浓度很大,对NH4+的水解抑制程度很大,所以前者的c(NH4+)小于后者的c(NH4+)

(3) ① NH4Al(SO4)2在溶液中因水解使溶液呈酸性,即pH<7, 又水解是吸热反应,随着温度的升高,水解程度增大,生成的c(H+)增大pH减小因此曲线I是正确的;② 20 ℃ NH4Al(SO4)2溶液的pH=3, c(H+)=1.0×10-3 mol·L-1溶液中存在的电荷守恒为2c(SO42-) +c(OH-)=c(NH4+) +3c(Al3+)+ c(H+),则2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)= c(H+)- c(OH-)= 1.0×10-3 mol·L-1—1.0×10-11 mol·L-1=1.0×10-3 mol·L-1

(4) NH4HSO4完全电离产生的H+抑制水的电离,使水的电离程度减小,NH4+的水解促进水的电离,使水的电离程度增大,但水解程度很小,所以H+抑制水的电离是主要的,此时水的电离程度很小,随着NaOH的加入,当H+被完全中和后,NH4+的水解促进水的电离起主要作用溶液呈弱酸性,水的电离程度最大,即图象中的a点水的电离程度最大;在bpH=7c(H+)=c(OH-)1.0×10-7 mol·L-1溶液呈中性,此时溶液中发生的反应为2NH4HSO4 +2NaOH= (NH4)2SO4+Na2SO4+ H2O和极少量的(NH4)2SO4+2NaOH= Na2SO4+ NH3·H2O因此溶液中c(Na2SO4)> c[(NH4)2SO4]则有c(Na+)>c(SO42-)> c(NH4+) >c(OH-) =c(H+)。

(5)已知25 Al(OH)3Ksp=1×10-34c(Al3+)=0.1 molL1时,要使Al3+开始沉淀则c(OH-)= = =1×10-11 molL1求得pH=3

练习册系列答案
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(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种粒子:Fe(OH)3、ClO、OH、FeO42—、Cl、H2O。

①碱性条件下,氧化剂和还原剂的物质的量的比为3:2发生反应,写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:_____________________________________________

②每生成1 mol FeO42—转移________mol电子;若反应过程中转移了0.3 mol电子,则还原产物的物质的量为________mol。

Ⅱ.已知:2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-

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(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2,当I-、Fe2+、Br-完全被氧化时,c为__________________(用含a、b的代数式表示)。

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1Fe3+Cu粉发生反应的离子方程式为___________________________

2探究白色沉淀产生的原因,请填写实验方案:

实验方案

现象

结论

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产生白色沉淀

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反应产生了白色沉淀

______________

无明显现象

查阅资料:

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Cu2+SCN-反应的离子方程式为_________________________________

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实验方案

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查阅资料:Fe2++NOFe(NO)2+(棕色)

3用离子方程式解释NO产生的原因_____________________________________

4从化学反应速率与限度的角度对体系中存在的反应进行分析:

反应I:Fe2++HNO3反应; 反应II:Fe2+NO反应

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②反应I是一个不可逆反应,设计实验方案加以证明_________________________

③请用化学平衡移动原理解释溶液由棕色变为黄色的原因_______________________________

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