Question

(15分)I．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）相同條件下，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中c(NH4+) (填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH4+)。

（2）如圖1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)；

②20℃時(shí)，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)－c(NH4+)－3c(Al3＋)＝ mol·L－1(填數(shù)值)。

（3）室溫時(shí)，向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2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 。

II．pC是指極稀溶液中溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值, 類似pH。如某溶液溶質(zhì)的濃度為1×10－3 mol·L－1，則該溶液中該溶質(zhì)的pC＝－lg10－3＝3。已知H2CO3溶液中存在下列平衡：CO2＋H2OH2CO3　H2CO3H＋＋HCO3-　HCO3-H＋＋CO32-

圖3為H2CO3、HCO3-、CO32-在加入強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液后，達(dá)到平衡時(shí)溶液中三種成分的pC­pH圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）在pH＝9時(shí)，H2CO3溶液中濃度最大的含碳元素的離子為 。

（2）pH<4時(shí)，溶液中H2CO3的pC總是約等于3的原因是 。

（3）已知M2CO3為難溶物，則其Ksp的表達(dá)式為 ；現(xiàn)欲將某溶液中的M＋以碳酸鹽(Ksp＝)的形式沉淀完全，則最后溶液中的CO32-的pC最大值為 (溶液中的離子濃度小于1×10－5 mol·L－1時(shí)，沉淀完全)。

 

Answer 1

Ⅰ、（1）小于(1分)

（2）①A (1分) ②10－3－10-11mol·L－1(2分,寫(xiě)成10－3 mol·L－1也給分)

（3）a(2分) c(Na＋)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH－)＝c(H＋) (2分)

II．（1）HCO3- (1分)

（2）c(H＋)增大后，H2CO3H＋＋HCO3-平衡向左移動(dòng)放出CO2，碳酸濃度保持不變；

（3）Ksp＝c2(M＋)·c(CO32-) (2分) 2 (2分)

【解析】

試題分析：（1）相同條件下，因?yàn)?NH4++H2ONH3·HO+H+，酸能抑制NH4+的水解，0.1 mol·L－1 NH4Al(SO4)2中c(NH4+)小于0.1 mol·L－1NH4HSO4中c(NH4+)。

（2）①因在水中NH4Al(SO4)2的水解，pH＜7，升高溫度，水解程度最大，pH減小，故變化的曲線是A；

②20℃時(shí)，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2溶液pH=3，c(H＋)=10－3mol·L－1，由電荷守恒可知：

2c(SO42-)+c(OH－)=c(NH4+)+3c(Al3＋)+c(H＋)，2c(SO42-)－c(NH4+)－3c(Al3＋)＝c(H＋) －c(OH－)=(10－3－10-11)mol·L－1。

（3）酸和堿加入水中對(duì)水的電離有抑制作用，生成鹽時(shí)，存在NH4+，水解，對(duì)水的電離有促進(jìn)作用，加入100mLNaOH時(shí)正好生成正鹽，水解程度最大，是a點(diǎn)；而b點(diǎn)需要多加入一些NaOH，因此c(Na＋) >c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH－)＝c(H＋)。

II．（1）pH=9時(shí)pc是HCO3-最高，濃度最大；（2）c(H＋)增大后，CO2＋H2OH2CO3H＋＋HCO3-平衡向左移動(dòng)放出CO2，碳酸濃度保持不變，pc=3；（3）因?yàn)镸2CO32M＋+CO32-，故Ksp＝c2(M＋)·c(CO32-)， (1×10－5) 2·c(CO32-)=1×10－12，c(CO32-)=1×10－2 mol·L－1，故pc(CO32-)=2。

考點(diǎn)：溶液中的離子平衡、離子濃度變化及大小比較。