Question

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(NH)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH)。

(3)如图是0.1 mol·L^－1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________(填写字母)，导致pH随温度变化的原因是__________________________________________________________；

②20 ℃时，0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝________。

(4)室温时，向100 mL 0.1 mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1 mol·L^－1NaOH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

解析　Al^3＋水解生成的Al(OH)₃胶体具有吸附性，即：Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(胶体)＋3H^＋，Al(OH)₃吸附悬浮颗粒使其沉降。NH₄Al(SO₄)₂与NH₄HSO₄中的NH均发生水解，但NH₄Al(SO₄)₂中Al^3＋水解呈酸性抑制NH水解，HSO电离出H^＋同样抑制NH水解，因为HSO电离生成的H^＋浓度比Al^3＋水解生成的H^＋浓度大，所以NH₄HSO₄中NH水解程度比NH₄Al(SO₄)₂中的小。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。根据电荷守恒，可以求出2c(SO)－c(NH)－3c(Al^3＋)＝c(H^＋)－c(OH^－)＝10^－3 mol·L^－1[c(OH^－)太小，可忽略]。a、b、c、d四个点，根据反应量的关系，a点恰好消耗完H^＋，溶液中只有(NH₄)₂SO₄与Na₂SO₄；b、c、d三点溶液均含有NH₃·H₂O，(NH₄)₂SO₄可以促进水的电离，而NH₃·H₂O抑制水的电离，a点水的电离程度最大。b点溶液呈中性，即溶液含有(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃·H₂O三种成分，a点时c(Na^＋)＝c(SO)，b点时c(Na^＋)＞c(SO)，根据N元素与S元素的关系，可以得出c(SO)＞c(NH)，故c(Na^＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH^－)＝c(H^＋)。

答案　(1)Al^3＋水解生成的Al(OH)₃胶体具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(胶体)＋3H^＋，Al(OH)₃胶体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　②10^－3 mol·L^－1　(4)a　c(Na^＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH^－)＝c(H^＋)