Question

3．NH₄Al（SO₄）₂是食品加工中最为快捷的食品添加剂，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析试剂、医药、电子工业中用途广泛．请回答下列问题：

（1）相同条件下，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂中c（NH₄⁺）小于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol•L^-1NH₄HSO₄中c（NH₄⁺）．
（2）如图1是0.1mol•L^-1电解质溶液的pH随温度变化的图象．
①其中符合0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂的pH随温度变化的曲线是A（填写字母）；
②20℃时，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂中2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=10^-3-10^-11mol•L^-1（填数值表达式）．
（3）室温时，向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图2所示．
试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大的是a；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

Answer 1

分析 （1）铝离子、氢离子抑制铵根离子水解，且铝离子抑制程度小于氢离子；
（2）①NH₄Al（SO₄）₂为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，升高温度促进水解；
②根据电荷守恒计算；
（3）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NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促进水的电离，而NH₃•H₂O抑制水的电离．b点溶液呈中性．

解答 解：（1）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；
（2）①NH₄Al（SO₄）₂为强酸弱碱盐，其溶液呈酸性，升高温度促进水解，导致溶液酸性增强，溶液的pH减小，则A正确，
故答案为：A；
②20℃时，0.1 mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂溶液pH=3，c（H⁺）=10^-3mol•L^-1，由电荷守恒可知：2c（SO₄^2-）+c（OH^-）=c（NH₄⁺）+3c（Al³⁺）+c（H⁺），2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=（10^-3-10^-11）mol•L^-1，
故答案为：10^-3-10^-11；
（3）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NH₃•H₂O，（NH₄）₂SO₄可以促进水的电离，而NH₃•H₂O抑制水的电离．b点溶液呈中性，即溶液含有（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃•H₂O三种成分，a点时c（Na⁺）=c（SO₄^2-），b点时c（Na⁺）＞c（SO₄^2-），根据N元素与S元素的关系，可以得出c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺），故c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺），
故答案为：a；c（Na⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）=c（H⁺）．

点评 本题考查了离子浓度大小比较、盐类水解等知识点，题目难度中等，离子浓度大小比较常常与盐类水解、弱电解质的电离联合考查，确定离子浓度大小时要结合电荷守恒、物料守恒来分析解答，难点是（3）题，知道图象中各个点的溶质即可解答．