Question

12．.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Al³⁺水解生成的Al（OH）₃膠體，具有吸附性，即Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃膠體+3H⁺，Al（OH）₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水
（用必要的化學用語和相關文字說明）．
（2）相同條件下，0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂中的c（NH${\;}_{4}^{+}$）小于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol/L NH₄HSO₄中的c（NH${\;}_{4}^{+}$）．
（3）如圖是0.1mol/L電解質溶液的pH隨溫度變化的圖象．
①其中符合0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂的pH隨溫度變化的曲線是Ⅰ（填寫字母），導致pH隨溫度變化的原因是NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高溫度，其水解程度增大，pH減小；
②20℃時，0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂中2c（SO${\;}_{4}^{2-}$）-c（NH${\;}_{4}^{+}$）-3c（Al³⁺）=10^-3 mol•L^-1．
（4）室溫時，向100mL 0.1mol/L NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol/L 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，水的電離程度最大的是a；在b點，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⁺）．

Answer 1

分析 （1）Al³⁺水解生成的Al（OH）₃膠體，具有吸附性；
（2）NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，NH₄HSO₄中的銨根離子水解顯示酸性，根據銨根離子的水解程度來回答；
（3）①NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大；②根據電荷守恒定律解題；①a、b、c、d四個點，根據反應量的關系，a點恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；
②b點溶液呈中性，即溶液含有（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃•H₂O三種成分，所以b點時c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），根據N元素與S元素的關系，可以得出c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），據此分析．
（4）a、b、c、d四個點，根據反應量的關系，a點恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點溶液均含有NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促進水的電離，而NH₃•H₂O抑制水的電離．b點溶液呈中性；b點溶液為中性，溶質為（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄、NH₃•H₂O，V（NaOH）＞V（NH₄HSO₄）．

解答 解：（1）Al³⁺水解生成的Al（OH）₃膠體，具有吸附性，離子方程式：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃膠體+3H⁺，
故答案為：Al³⁺水解生成的Al（OH）₃膠體，具有吸附性，即Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃膠體+3H⁺，Al（OH）₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水；
（2）NH₄Al（SO₄）₂中銨根離子水解，溶液呈酸性，但是鋁離子的存在抑制銨根離子的水解，NH₄HSO₄中的銨根離子水解顯示酸性，但是氫離子對銨根離子的水解的抑制作用大于鋁離子，所以0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂中的銨根濃度小于0.1mol/L NH₄HSO₄中的銨根濃度，故答案為：小于；
（3）①NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大，pH減小，符合的曲線為Ⅰ，
故答案為：1；NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高溫度，其水解程度增大，pH減小；
②25℃時，0.1mol•L^-1 NH₄Al（SO₄）₂中PH=3，根據電荷守恒，陽離子所帶的正電荷總數等于陰離子所帶的負電荷總數，c（H⁺）+c（NH₄⁺）+3c（Al³⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），可以求出2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-3 mol•L^-1[c（OH^-）太小，可忽略]，
故答案為：10^-3 mol•L^-1；
（4）a、b、c、d四個點，根據反應量的關系，a點恰好消耗完H⁺，溶液中只有（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點溶液均含有NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促進水的電離，而NH₃•H₂O抑制水的電離．b點溶液呈中性，所以a點水的電離程度最大，b點溶液為中性，溶質為（NH₄）₂SO₄與Na₂SO₄、NH₃•H₂O，V（NaOH）＞V（NH₄HSO₄），銨根離子水解，則離子濃度大小為c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），故答案為：a；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

點評 本題考查鹽類的水解和離子濃度大小的比較、酸堿混合的定性判斷，題目難度中等，注意根據守恒思想解題，注意把握反應的先后順序為解答的關鍵，涉及鹽類的水解和離子濃度大小的比較，題目難度較大，注意先發生中和后發生銨根離子與堿反應．