Question

17．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^-1的NH₄Al（SO₄）₂中c（NH${\;}_{4}^{+}$）小于（填“等于”、“大于”或“小于”）0.1mol•L^-1NH₄HSO₄中c（NH${\;}_{4}^{+}$）．
（3）均为0.1mol•L^-1的几种电解质溶液的pH随温度变化的曲线如图1所示．
①其中符合0.1mol•L^-1NH₄ Al（SO₄）₂的pH随温度变化的曲线是Ⅰ，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^-1的NH₄ Al（SO₄）₂中2c（SO${\;}_{4}^{2-}$）-c（NH${\;}_{4}^{+}$）-3c（Al³⁺）=10^-3mol•L^-1（取近似值）
（4）室温时，向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液，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点；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）Al³⁺水解生成的Al（OH）₃具有吸附性，离子方程式：Al³⁺+3H₂O═Al（OH）₃+3H⁺，Al（OH）₃，
故答案为：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，
故答案为：Ⅰ；NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高温度，其水解程度增大，pH减小；
②根据电荷守恒，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，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 本题考查盐类的水解和离子浓度大小的比较，题目难度较大，（3）②为易错点，注意根据守恒思想解题，侧重考查学生知识迁移应用能力．