【硫酸铝和过量的氢氧化钠怎么反应】在化学实验中,硫酸铝(Al₂(SO₄)₃)与氢氧化钠(NaOH)之间的反应是一个典型的酸碱中和反应,同时也涉及金属氢氧化物的生成与溶解。由于氢氧化钠是过量的,反应过程会表现出明显的阶段性变化。以下是该反应的详细总结。
一、反应原理概述
硫酸铝是一种强酸弱碱盐,在水中会发生水解,生成Al³⁺离子。当加入氢氧化钠时,首先发生的是Al³⁺与OH⁻的中和反应,生成不溶于水的氢氧化铝沉淀(Al(OH)₃)。随着氢氧化钠的继续加入,过量的OH⁻会使氢氧化铝进一步溶解,生成偏铝酸钠(NaAlO₂)或四羟基合铝酸钠([Al(OH)₄]⁻),最终形成可溶性的络合物。
二、反应过程分步说明
1. 第一步:生成氢氧化铝沉淀
Al³⁺ + 3OH⁻ → Al(OH)₃↓(白色胶状沉淀)
2. 第二步:氢氧化铝溶解
Al(OH)₃ + OH⁻ → [Al(OH)₄]⁻(可溶性络合物)
三、反应现象描述
- 初期:溶液中出现白色胶状沉淀;
- 随着氢氧化钠的不断加入,沉淀逐渐溶解,溶液变澄清;
- 最终得到无色透明的偏铝酸钠溶液。
四、反应方程式汇总
反应阶段 | 化学方程式 | 说明 |
第一步(生成沉淀) | Al₂(SO₄)₃ + 6NaOH → 2Al(OH)₃↓ + 3Na₂SO₄ | Al³⁺与OH⁻反应生成Al(OH)₃沉淀 |
第二步(沉淀溶解) | Al(OH)₃ + NaOH → NaAlO₂ + 2H₂O | 过量NaOH使Al(OH)₃溶解生成偏铝酸钠 |
五、总结
硫酸铝与过量氢氧化钠的反应分为两个主要阶段:首先是Al³⁺与OH⁻生成Al(OH)₃沉淀;其次是过量的OH⁻使Al(OH)₃溶解,形成可溶性的偏铝酸钠。这一过程体现了两性氢氧化物的特性,也反映了不同浓度条件下反应产物的变化规律。
通过理解这一反应机制,有助于在实际操作中掌握相关化学反应的控制条件和产物判断方法。