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_________________________________ ______________(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-1NH4Al(SO4)2中c(NH)________(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1NH4HSO4中c(NH)。 (3)如图是0.1 mol·L-1电解质溶液的pH随温度变化的图像。 ①其中符合0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写序号),导致pH随温度变化的原因是________________________________; ②20 ℃时,0.1 mol·L-1NH4Al(SO4)2中2c(SO)-c(NH)-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,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____________;在b点,溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是____________________。
答案:解析 Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即:Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3吸附悬浮颗粒使其沉降。NH4Al(SO4)2与NH4HSO4中的NH均发生水解,但NH4Al(SO4)2中Al3+水解呈酸性抑制NH水解,HSO电离出H+同样抑制NH水解,因为HSO电离生成的H+浓度比Al3+水解生成的H+浓度大,所以NH4HSO4中NH水解程度比NH4Al(SO4)2中的小。NH4Al(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。根据电荷守恒,可以求出2c(SO)-c(NH)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=10-3mol·L-1[c(OH-)太小,可忽略]。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,a点水的电离程度最大。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(SO),b点时c(Na+)>c(SO),根据N元素与S元素的关系,可以得出c(SO)>c(NH),故c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)。 答案 (1)Al3+水解生成的Al(OH)3胶体具有吸附性,即Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+,Al(OH)3胶体吸附悬浮颗粒使其沉降从而净化水 (2)小于 (3)①Ⅰ NH4Al(SO4)2水解,溶液呈酸性,升高温度其水解程度增大,pH减小 ②10-3mol·L-1 (4)a c(Na+)>c(SO)>c(NH)>c(OH-)=c(H+)