Question

【题目】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；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)NH4Al(SO4)2可作净水剂，其原理是__________________________________________(用必要的化学用语和相关文字说明)。

(2)相同条件下，0.1 mol·L－1的NH4Al(SO4)2溶液和0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中的c()，前者_____后者。(填“等于”、“大于”或“小于”)

(3)均为0.1 mol·L－1的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图所示。

①其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是_______ (填字母)，导致pH随温度变化的原因是__________________；

②20 ℃时，0.1 mol·L－1的NH4Al(SO4)2中2c(SO42－)－c(NH4+)－3c(Al3＋)＝____________。

(4)室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，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_________________________。

Answer 1

【答案】NH4Al(SO4)2=NH4++Al3++2SO42- ， Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H＋ , Al(OH)3胶体具有吸附性，吸附悬浮颗粒使其沉降，从而达到净化水的目的 小于 Ⅰ NH4Al(SO4)2水解使溶液呈酸性，升高温度使其水解程度增大，pH减小 10-3mol/L 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)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；

(3)①NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大；

②根据电荷守恒定律解题；

(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，b点溶液呈中性。

(1)Al3+水解生成的Al(OH)3具有吸附性，离子方程式：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+，Al(OH)3，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)①NH4Al(SO4)2水解，溶液呈酸性，升高温度其水解程度增大，pH减小，符合的曲线为Ⅰ；

②根据电荷守恒，可以求出2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3 mol/L；

(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，b点溶液呈中性，即溶液含有(NH4)2SO4、Na2SO4、NH3H2O三种成分，a点时c(Na＋)= c(SO42-)，b点时c(Na＋)>c(SO42-)，根据N元素与S元素的关系，可以得出c(SO42-)>c(NH4+)，故c(Na＋)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H＋)。