Question

9．NH₄Al（SO₄）₂是食品加工中常見(jiàn)的食品添加劑，常用于焙烤食品中；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Al³⁺水解生成的Al（OH）₃具有吸附性，即Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+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(xué)用語(yǔ)和相關(guān)文字說(shuō)明）．
（2）相同條件下，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂中c（NH${\;}_{4}^{+}$）＜（填“＞”、“=”或“＜”）同濃度下NH₄HSO₄中c（NH${\;}_{4}^{+}$）．
（3）如圖1是0.1mol•L^-1電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的圖象．
①其中符合0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂的pH隨溫度變化的曲線是I（填寫(xiě)字母）．
②25℃時(shí)，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂中，試計(jì)算下式精確值：2c（SO${\;}_{4}^{2-}$）-c（NH${\;}_{4}^{+}$）-3c（Al³⁺）=（10^-3-10^-11）mol•L^-1．
（4）室溫時(shí)向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到溶液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)，其中水的電離程度最大的是a；在b點(diǎn)，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具有吸附性；
（2）NH₄Al（SO₄）₂中Al³⁺水解呈酸性抑制NH₄⁺水解，HSO₄^-電離出H⁺同樣抑制NH₄⁺水解；
（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(jù)電荷守恒定律解題；
（4）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．b點(diǎn)溶液呈中性．

解答 解：（1）Al³⁺水解生成的Al（OH）₃具有吸附性，離子方程式：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺，Al（OH）₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水，
故答案為：Al³⁺水解生成的Al（OH）₃具有吸附性，即Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺，Al（OH）₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水；
（2）NH₄Al（SO₄）₂與NH₄HSO₄中的NH₄⁺均發(fā)生水解，但是NH₄Al（SO₄）₂中Al³⁺水解呈酸性抑制NH₄⁺水解，HSO₄^-電離出H⁺同樣抑制NH₄⁺水解，因?yàn)镠SO₄^-電離生成的H⁺濃度比Al³⁺水解生成的H⁺濃度大，所以NH₄HSO₄中NH₄⁺水解程度比NH₄Al（SO₄）₂中的小，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；
②根據(jù)電荷守恒，可以求出2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-3 mol•L^-1-10^-11mol•L^-1=（10^-3-10^-11）mol•L^-1，故答案為：（10^-3-10^-11）mol•L^-1；
（4）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．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（SO₄^2-），b點(diǎn)時(shí)c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），根據(jù)N元素與S元素的關(guān)系，可以得出c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），故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(diǎn)評(píng) 本題考查鹽類(lèi)的水解和離子濃度大小的比較，題目難度較大，（3）②為易錯(cuò)點(diǎn)，注意根據(jù)守恒思想解題．