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硫酸铝钾与过量氨水的反应

2025-11-23 23:46:15

问题描述:

硫酸铝钾与过量氨水的反应,这个怎么操作啊?求手把手教!

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2025-11-23 23:46:15

硫酸铝钾与过量氨水的反应】在化学实验中,硫酸铝钾(KAl(SO₄)₂·12H₂O)是一种常见的复盐,常用于制备氢氧化铝胶体或作为絮凝剂。当其与过量氨水(NH₃·H₂O)反应时,会发生一系列复杂的离子反应,最终生成不溶于水的氢氧化铝沉淀,并伴随其他产物的生成。

该反应主要涉及铝离子(Al³⁺)与氨水中的氢氧根离子(OH⁻)之间的中和反应,同时由于氨水为弱碱,反应过程较为温和,不会导致氢氧化铝进一步溶解。以下是对该反应的详细总结。

一、反应原理

硫酸铝钾在水中可电离出Al³⁺和SO₄²⁻离子,而氨水则部分电离出NH₄⁺和OH⁻离子。当两者混合时,Al³⁺与OH⁻结合生成氢氧化铝(Al(OH)₃),这是一种白色胶状沉淀,难溶于水。

反应过程中,由于氨水是过量的,因此溶液中的OH⁻浓度较高,但因氨水为弱碱,不会使Al(OH)₃继续溶解。此外,K⁺和SO₄²⁻则以离子形式存在于溶液中,形成可溶性盐。

二、反应方程式

化学方程式:

$$

\text{KAl(SO}_4\text{)}_2 + 6\text{NH}_3\cdot\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Al(OH)}_3\downarrow + 2\text{K}_2\text{SO}_4 + 3\text{NH}_4^+ + 3\text{H}_2\text{O}

$$

离子方程式:

$$

\text{Al}^{3+} + 3\text{NH}_3\cdot\text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Al(OH)}_3\downarrow + 3\text{NH}_4^+

$$

三、实验现象

现象描述 说明
白色胶状沉淀产生 铝离子与氢氧根结合生成氢氧化铝
溶液逐渐变浑浊 沉淀生成,溶液透明度下降
氨水气味明显 氨水挥发,空气中可闻到刺激性气味
反应后溶液含K⁺和SO₄²⁻ 可通过检测离子确认

四、注意事项

1. 过量氨水的作用:确保Al³⁺完全转化为Al(OH)₃,避免生成可溶性的铝酸盐。

2. 反应条件控制:温度不宜过高,以免氨水挥发影响反应效果。

3. 产物处理:氢氧化铝沉淀需及时过滤,避免长时间放置导致沉淀老化。

五、总结

硫酸铝钾与过量氨水的反应是一个典型的金属离子与弱碱反应生成难溶氢氧化物的过程。该反应不仅体现了铝离子的性质,也展示了弱碱在反应中的作用。通过实验观察,可以直观地理解离子反应的规律和沉淀的形成机制。

项目 内容
反应物 硫酸铝钾、过量氨水
产物 氢氧化铝(沉淀)、硫酸钾、铵离子
反应类型 离子反应、沉淀反应
反应特点 弱碱条件下生成不溶性氢氧化物
实验现象 白色沉淀、溶液变浑浊、有氨味

如需进一步研究该反应在不同条件下的变化,可尝试调节pH值或改变氨水浓度,观察产物的变化情况。

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