Question

12．.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）NH₄Al（SO₄）₂可作净水剂，其理由是Al³⁺水解生成的Al（OH）₃胶体，具有吸附性，即Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃胶体+3H⁺，Al（OH）₃吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水
（用必要的化学用语和相关文字说明）．
（2）相同条件下，0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂中的c（NH${\;}_{4}^{+}$）小于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol/L NH₄HSO₄中的c（NH${\;}_{4}^{+}$）．
（3）如图是0.1mol/L电解质溶液的pH随温度变化的图象．
①其中符合0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂的pH随温度变化的曲线是Ⅰ（填写字母），导致pH随温度变化的原因是NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高温度，其水解程度增大，pH减小；
②20℃时，0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂中2c（SO${\;}_{4}^{2-}$）-c（NH${\;}_{4}^{+}$）-3c（Al³⁺）=10^-3 mol•L^-1．
（4）室温时，向100mL 0.1mol/L NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol/L NaOH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）Al³⁺水解生成的Al（OH）₃胶体，具有吸附性；
（2）NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，NH₄HSO₄中的铵根离子水解显示酸性，根据铵根离子的水解程度来回答；
（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；①a、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；
②b点溶液呈中性，即溶液含有（NH₄）₂SO₄、Na₂SO₄、NH₃•H₂O三种成分，所以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⁺），据此分析．
（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；b点溶液为中性，溶质为（NH₄）₂SO₄与Na₂SO₄、NH₃•H₂O，V（NaOH）＞V（NH₄HSO₄）．

解答 解：（1）Al³⁺水解生成的Al（OH）₃胶体，具有吸附性，离子方程式：Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃胶体+3H⁺，
故答案为：Al³⁺水解生成的Al（OH）₃胶体，具有吸附性，即Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃胶体+3H⁺，Al（OH）₃吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水；
（2）NH₄Al（SO₄）₂中铵根离子水解，溶液呈酸性，但是铝离子的存在抑制铵根离子的水解，NH₄HSO₄中的铵根离子水解显示酸性，但是氢离子对铵根离子的水解的抑制作用大于铝离子，所以0.1mol/L NH₄Al（SO₄）₂中的铵根浓度小于0.1mol/L NH₄HSO₄中的铵根浓度，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，
故答案为：1；NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高温度，其水解程度增大，pH减小；
②25℃时，0.1mol•L^-1 NH₄Al（SO₄）₂中PH=3，根据电荷守恒，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数，c（H⁺）+c（NH₄⁺）+3c（Al³⁺）=c（OH^-）+2c（SO₄^2-），可以求出2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-3 mol•L^-1[c（OH^-）太小，可忽略]，
故答案为：10^-3 mol•L^-1；
（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，所以a点水的电离程度最大，b点溶液为中性，溶质为（NH₄）₂SO₄与Na₂SO₄、NH₃•H₂O，V（NaOH）＞V（NH₄HSO₄），铵根离子水解，则离子浓度大小为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 本题考查盐类的水解和离子浓度大小的比较、酸碱混合的定性判断，题目难度中等，注意根据守恒思想解题，注意把握反应的先后顺序为解答的关键，涉及盐类的水解和离子浓度大小的比较，题目难度较大，注意先发生中和后发生铵根离子与碱反应．