题目内容
【题目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最为快捷的食品添加剂,用于焙烧食品中;NH4HSO4在分析试剂、医药、电子工业中用途认识广泛。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,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2中c(NH4+)__(填“等于”“大于”或“小于”)0.1mol·L-1NH4HSO4中c(NH4+)。
(3)20℃时,0.1mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=__(表达式)。
(4)室温时,向100mL0.1mol·L-1NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·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___点;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是___。
【答案】Al3+水解生成的Al(OH)3具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Al(OH)3吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 小于 c(H+)-c(OH-) a c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)
【解析】
(1)Al3+水解生成的Al(OH)3具有吸附性;(2)根据水解中同离子效应等分析;(3)根据电荷守恒进行分析;(4)根据盐溶液中离子浓度大小关系的判断。
(1)Al3+水解生成的Al(OH)3具有吸附性,发生反应的离子方程式为:Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,故答案为:Al3+水解生成的Al(OH)3具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3+3H+,Al(OH)3吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水;
(2)NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH4+均发生水解,但是NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH4+水解,HSO4-电离出H+同样抑制NH4+水解,因为HSO4-电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH4+水解程度比NH4Al(SO4)2中的小,故答案为:小于;
(3)根据电荷守恒2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+),可以求出2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-);
(4)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NH3H2O,(NH4)2SO4可以促进水的电离,而NH3H2O抑制水的电离,因此水的电离程度最大的点是a点;b点溶液呈中性,即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三种成分,由于氢氧化钠的体积大于100mL,则b点时c(Na+)>c(SO42-),根据电荷守恒可以得出c(SO42-)>c(NH4+),故c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+)。