Question

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(yī)藥、電子工業(yè)中用途廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)NH₄Al(SO₄)₂可作凈水劑，其理由是____________________________________________

________________________________________________________________________

(用必要的化學(xué)用語(yǔ)和相關(guān)文字說(shuō)明)。

(2)相同條件下，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)如圖是0.1 mol·L^－1電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖像。

①其中符合0.1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH隨溫度變化的曲線是________(填寫(xiě)字母)，導(dǎo)致pH隨溫度變化的原因是__________________________________________________________；

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

(4)室溫時(shí)，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與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖所示：

試分析圖中a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，水的電離程度最大的是________；在b點(diǎn)，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是________________________________________________。

Answer 1

解析　Al^3＋水解生成的Al(OH)₃膠體具有吸附性，即：Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(膠體)＋3H^＋，Al(OH)₃吸附懸浮顆粒使其沉降。NH₄Al(SO₄)₂與NH₄HSO₄中的NH均發(fā)生水解，但NH₄Al(SO₄)₂中Al^3＋水解呈酸性抑制NH水解，HSO電離出H^＋同樣抑制NH水解，因?yàn)镠SO電離生成的H^＋濃度比Al^3＋水解生成的H^＋濃度大，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，升高溫度其水解程度增大，pH減小，符合的曲線為Ⅰ。根據(jù)電荷守恒，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四個(gè)點(diǎn)，根據(jù)反應(yīng)量的關(guān)系，a點(diǎn)恰好消耗完H^＋，溶液中只有(NH₄)₂SO₄與Na₂SO₄；b、c、d三點(diǎn)溶液均含有NH₃·H₂O，(NH₄)₂SO₄可以促進(jìn)水的電離，而NH₃·H₂O抑制水的電離，a點(diǎn)水的電離程度最大。b點(diǎn)溶液呈中性，即溶液含有(NH₄)₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃·H₂O三種成分，a點(diǎn)時(shí)c(Na^＋)＝c(SO)，b點(diǎn)時(shí)c(Na^＋)＞c(SO)，根據(jù)N元素與S元素的關(guān)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膠體具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(膠體)＋3H^＋，Al(OH)₃膠體吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水　(2)小于　(3)①Ⅰ　NH₄Al(SO₄)₂水解，溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大，pH減小　②10^－3 mol·L^－1　(4)a　c(Na^＋)＞c(SO)＞c(NH)＞c(OH^－)＝c(H^＋)