Question

NH₄Al(SO₄)₂是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品中；NH₄HSO₄在分析試劑、醫藥、電子工業中用途廣泛。請回答下列問題：
（1）NH₄Al(SO₄)₂可作凈水劑，其理由是                                      (用必要的化學用語和相關文字說明)。
（2）相同條件下，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中c(NH₄⁺)     (填“等于”、“大于”或“小于”)0．1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH₄⁺)。
（3）

如圖是0．1 mol·L^－1電解質溶液的pH隨溫度變化的圖像。
①其中符合0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂的pH隨溫度變化的曲線是       (填寫字母)，導致pH隨溫度變化的原因是                                                                 ；
②20 ℃時，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2-)－c(NH₄⁺)－3c(Al^3＋)＝       。
（4）室溫時，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與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示：

試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是           ；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是                             。

Answer 1

（1）Al^3＋水解生成的Al(OH)₃膠體具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃(膠體)＋3H^＋，Al(OH)₃膠體吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水．(2分) 
（2）小于
（3）①ⅠNH₄Al(SO₄)₂水解，溶液呈酸性，升高溫度其水解程度增大，pH減小 ②10^－3mol·L^－1
（4）a  (Na^＋)>c(SO₄^2-)>c(NH₄⁺>c(OH^－)＝c(H^＋)

試題分析：（1）由于 NH₄Al(SO₄)₂溶于水電離出的Al^3＋水解生成的Al(OH)₃晶體具有吸附性，即Al^3＋＋3H₂OAl(OH)₃＋3H^＋，Al(OH)₃吸附懸浮顆粒使其沉降從而凈化水。
（2）由于NH₄HSO₄溶于水完全電離出氫離子，抑制NH₄^＋水解，所以相同條件下，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中c(NH₄^＋)小于0．1 mol·L^－1NH₄HSO₄中c(NH₄^＋)。
（3）①由于 NH₄Al(SO₄)₂溶于水電離出的NH₄^＋、Al^3＋水解溶液顯酸性，且水解是吸熱的，加入促進水解，溶液的酸性增強，pH減小，因此符合條件的曲線是I。
②20 ℃時，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中pH＝3，根據電荷守恒可知，20 ℃時，0．1 mol·L^－1NH₄Al(SO₄)₂中2c(SO₄^2－)＋c(OH^－) ＝c(NH₄^＋)＋c(H^＋)＋3c(Al^3＋)，則 2c(SO₄^2－)－c(NH₄^＋)－3c(Al^3＋)＝c(H^＋)－c(OH^－) ＝10^－3-10^－11mol·L^－1。
（4）向100 mL 0．1 mol·L^－1 NH₄HSO₄溶液中滴加0．1 mol·L^－1 NaOH溶液反應的離子方程式因此為H^＋＋OH^－=H₂O、OH^－＋NH₄^＋=NH₃·H₂O。d點恰好中和氫離子，溶液中的NH₄^＋水解促進水的電離。D點之后NH₄^＋濃度減小，所以溶液中水的電離程度最大是a點；在b點，pH＝7，溶液顯中性，溶液中的溶質是硫酸鈉和硫酸銨和氨氣，則溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是c(Na^＋)＞c(SO₄^2－)＞c(NH₄^＋)＞c(OH^－)＝c(H^＋)。