Question

【题目】NH4Al(SO4)2是一种食品添加剂，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析化学、制药工业中用途广泛。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 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）如图是0.1 mol/L电解质溶液的pH随温度变化的图像。

①其中符合0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液的pH随温度变化的曲线是__________(填写字母)，导致pH随温度变化的原因是___________________________________________；

②20℃时，0.1 mol/L的NH4Al(SO4)2溶液中2c()c()3c(Al3+)=_________(填数值)。

（4）室温时，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与所加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，水的电离程度最大的是____________；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是_____________________。

Answer 1

【答案】 Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮颗粒使其沉降从而净化水 小于 Ⅰ NH4Al(SO4)2溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小 103 mol/L a点 c(Na+)>c()>c()>c(OH)=c(H+)

【解析】（1）Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性，即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+，Al(OH)3胶体吸附水中的悬浮颗粒使其沉降从而净化水；（2） NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH4＋均发生水解，但是 NH4Al(SO4)2中Al3＋水解呈酸性抑制NH4＋水解，HSO4－电离出H＋同样抑制NH4＋水解，因为HSO4－电离生成的H＋浓度比Al3＋水解生成的H＋浓度大，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，升高温度其水解程度增大，pH减小，符合的曲线为Ⅰ；②由电荷守恒可得：20℃时，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）室温时，向100 mL 0.1 mol/L的NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol/L NaOH溶液，a点相当于硫酸铵溶液，铵根离子水解促进水电离，b点c（H＋）=c（OH－），c点含NH3·H2O，d点含NH3·H2O和NaOH，碱溶液抑制水电离，图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是a点；b点：根据物料守恒可得：c（SO42－）=c（NH4＋）+c（NH3·H2O），则c（SO42－）＞c（NH4＋）；由于溶液为中性，则c（H＋）=c（OH－），根据电荷守恒可得：c（H＋）+c（Na＋ ）+c（NH4＋）=c（OH－）+2c（SO42－），所以c（Na＋ ）+c（NH4＋）=2c（SO42－），结合c（SO42－）＞c（NH4＋）可知：c（Na＋ ）＞c（SO42－），所以溶液中离子浓度大小为：c（Na＋）＞c（SO42－）＞c（NH4＋）＞c（H＋）=c（OH－）。