Question

【題目】NH4Al(SO4)2、NH4HSO4用途廣泛。請回答下列問題：

（1）常溫時，0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH=3。則溶液中c(NH4＋)+c(NH3·H2O)_______c (Al3+) + c［Al(OH)3］（填“﹥”、“﹤”或“=”）；2c(SO42－)- c(NH4＋)-3c(Al3+)=________mol·L-1（填數值）。

（2）80℃時，0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH小于3，分析導致pH隨溫度變化的原因是________________________ （用離子方程式并結合文字敘述回答）。

（3）常溫時，向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加 0.1 mol·L-1 NaOH溶液，得到溶液pH與NaOH溶液體積的關系曲線如圖所示。向NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液到a點的過程中，發生反應的離子方程式為__________________。

（4）常溫時，濃度為0.1 mol·L-1Na HSO4溶液與pH＝12的氫氧化鈉溶液反應后混合液pH＝2則二者體積比為_____________

Answer 1

【答案】＝ l.0×l0-3（或l.0×l0-3-l.0×l0-11） Al3+、NH4＋存在水解平衡：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+、NH4＋+H2O NH3·H2O+H+，升高溫度其水解程度增大，c(H+)增大，pH減小 H++OH-=== H2O 9:2

【解析】

(1)由物料守恒知，NH4Al(SO4)2中NH4+和Al3+物質的量相等，故c(NH4+)+c(NH3H2O)和c(Al3+)+c[Al(OH)3]相等；由電荷守恒：2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)，由此分析解答；

(2)溫度升高會促進NH4+和Al3+水解，從而導致氫離子濃度變大，pH降低；

(3)向100mL0.1molL-1NH4HSO4溶液中滴加0.1molL-1NaOH溶液100mL時，僅發生氫離子和氫氧根離子的中和反應；

(4)常溫時，濃度為0.1 mol·L-1Na HSO4溶液中c(H+)=0.1mol/L， pH＝12的氫氧化鈉溶液中c(OH-)=0.01mol/L，反應后混合液pH＝2，即c(H+)=0.01mol/L。

(1)由物料守恒知，NH4Al(SO4)2中NH4+和Al3+物質的量相等，故c(NH4+)+c(NH3H2O)和c(Al3+)+c[Al(OH)3]相等；由電荷守恒：2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+3c(Al3+)+c(H+)，所以2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=c(H+)-c(OH-)=l.0×l0-3(或l.0×l0-3-l.0×l0-11)；

(2)Al3+、NH4+存在水解平衡：Al3++3H2OAl(OH)3+3H+、NH4++H2ONH3H2O+H+，升高溫度其水解程度增大，c(H+)增大，pH減小；

(3)向100mL0.1molL-1NH4HSO4溶液中滴加0.1molL-1NaOH溶液100mL時，僅發生氫離子和氫氧根離子的中和反應，離子方程式為H++OH-=H2O；

(4)常溫時，濃度為0.1 mol·L-1Na HSO4溶液中c(H+)=0.1mol/L， pH＝12的氫氧化鈉溶液中c(OH-)=0.01mol/L，反應后混合液pH＝2，即c(H+)=0.01mol/L，設Na HSO4溶液體積為aL，pH＝12的氫氧化鈉溶液體積為bL，則混合后溶液中c(H+)==0.01mol/L，解得：a：b=9:2。