Question

9．NH₄Al（SO₄）₂、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）常温时，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂溶液的PH=3．
①溶液的K_w=l.0×l0^-14（填数值），由水电离的c（H⁺）=l.0×l0^-3mol•L^-1
②溶液中c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=c （Al³⁺）+c（ Al（OH）₃）（填“＞”“=”“＜．”）：
2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c （Al³⁺）=10^-3-10^-11 mol•L^-1（填数值）．
（2）80℃时，0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂溶液的pH小于3，分析导致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．
（3）常温时，向100mL 0.1mol•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．
①图中a、b、c、d四个点中水的电离程度最小的是d．
②向NH₄HSO₄溶液中滴加NaOH溶液到a点的过程中，发生反应的离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O．
③NH₄HSO₄溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）①常温时，水的离子积常数为l.0×l0^-14；0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂溶液的PH=3是因为铵根离子和铝离子的水解；
②据物料守恒分析；根据电荷守恒计算；
（2）NH₄Al（SO₄）₂水解，升高温度其水解程度增大；
（3）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；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；
②向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液100mL时，仅发生氢离子和氢氧根离子的中和反应；

解答 解：（1）①常温时，水的离子积常数为l.0×l0^-14；0.1mol•L^-1NH₄Al（SO₄）₂溶液的PH=3是因为铵根离子和铝离子的水解，所以由水电离的c（H⁺）=l.0×l0^-3mol/L，
故答案为：l.0×l0^-14；l.0×l0^-3；
②据物料守恒，NH₄Al（SO₄）₂中N原子与Al原子个数比为1：1，所以c（NH₄⁺）+c（NH₃•H₂O）=c （Al³⁺）+c（ Al（OH）₃）；根据电荷守恒得2c（SO₄^2-）-c（NH₄⁺）-3c（Al³⁺）=c（H⁺）-c（OH^-）=10^-3 mol•L^-1-10^-11mol•L^-1=10^-3-10^-11mol•L^-1，
故答案为：=；10^-3-10^-11；
（2）NH₄Al（SO₄）₂水解，升高温度其水解程度增大，pH减小，故答案为：NH₄Al（SO₄）₂水解，溶液呈酸性，升高温度，其水解程度增大，pH减小；
（3）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，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，所以d点水的电离程度最小，故答案为：d；
②向100mL 0.1mol•L^-1NH₄HSO₄溶液中滴加0.1mol•L^-1NaOH溶液100mL时，仅发生氢离子和氢氧根离子的中和反应，离子方程式为H⁺+OH^-=H₂O，
故答案为：H⁺+OH^-=H₂O；
③NH₄HSO₄的电离方程式为NH₄HSO₄=NH₄⁺+H⁺+SO₄^2-，还有水的微弱电离，铵根离子因微弱水解导致浓度略有减小，所以离子浓度由大到小的顺序为c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-），故答案为：c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（NH₄⁺）＞c（OH^-）．

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）③为易错点，注意根据水的电离和铵根水解都很微弱．