题目内容

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-1 NH4Al(SO4)2中c(NH4+)
 
(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol?L-1 NH4HSO4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-1 NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是
 
(填写字母);
②20℃时,0.1mol?L-1 NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=
 
mol?L-1.
(3)室温时,向100mL 0.1mol?L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1mol?L-1 NaOH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
 
;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是
 
.
(4)已知Al(OH)3为难溶物(常温下,Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).当溶液pH=5时,某溶液中的Al3+
 
(填“能”或“不能”)完全沉淀(溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时,沉淀完全).
考点:离子浓度大小的比较,盐类水解的应用,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
专题:电离平衡与溶液的pH专题,盐类的水解专题
分析:(1)相同条件下,铝离子抑制铵根离子水解程度小于氢离子,铵根离子水解程度越大,溶液中铵根离子浓度越小;
(2)①NH4Al(SO4)2中铵根离子和铝离子水解导致溶液呈酸性,则pH<7,升高温度促进水解,溶液酸性增强;
②任何电解质溶液中都存在电荷守恒,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;
(4)根据浓度积与溶度积常数相对大小判断,如果浓度积大于溶度积常数,则有沉淀生成,否则没有沉淀生成.
解答: 解:(1)相同条件下,铝离子抑制铵根离子水解程度小于氢离子,铵根离子水解程度越大,溶液中铵根离子浓度越小,所以NH4Al(SO4)2中铵根离子水解程度大于NH4HSO4,则NH4Al(SO4)2中c(NH4+)小于0.1mol?L-1 NH4HSO4中c(NH4+),故答案为:小于;
(2)①NH4Al(SO4)2中铵根离子和铝离子水解导致溶液呈酸性,则pH<7,升高温度促进水解,溶液酸性增强,溶液的pH减小,故选A;
②根据电荷守恒得2c(SO42-)-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;
(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(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+),
故答案为:a;c(Na+)>c(SO42-)>c(NH4+)>c(OH-)=c(H+);
(4)pH=5的溶液中c(OH-)=10-9mol/L,c(Al3+)=
2.0×10-33
(10-9)3
mol/L=2.0×10-6mol/L<1×10-5 mol?L-1,所以能完全沉淀,故答案为:能.
点评:本题考查了离子浓度大小比较、难溶物的溶解平衡、弱电解质的电离等知识点,根据溶液中的溶质及其性质结合电荷守恒、物料守恒确定离子浓度大小,再结合弱电解质电离特点及离子积常数进行解答,题目难度中等.
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