【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)与过量氨水(NH₃·H₂O)之间的反应是一个典型的金属盐与碱液的复分解反应。该反应不仅涉及沉淀的生成,还可能伴随一些复杂的离子变化。以下是对该反应过程的总结与分析。
一、反应原理概述
硫酸铝钾是一种常见的铝盐,其在水中会解离出Al³⁺和SO₄²⁻离子。当加入过量的氨水时,NH₃作为弱碱,会与Al³⁺发生反应,生成氢氧化铝(Al(OH)₃)沉淀。由于氨水是弱碱,不能完全中和Al³⁺,因此生成的氢氧化铝在过量氨水中不会溶解,而是以白色胶状沉淀的形式存在。
此外,硫酸铝钾中的K⁺和SO₄²⁻在反应中保持不变,最终形成可溶性盐如硫酸铵((NH₄)₂SO₄),并随溶液排出。
二、反应过程与现象
| 反应步骤 | 现象描述 | 化学反应式 |
| 1. 加入硫酸铝钾溶液 | 溶液呈透明状,无明显沉淀 | KAl(SO₄)₂ → K⁺ + Al³⁺ + 2SO₄²⁻ |
| 2. 滴加氨水至过量 | 逐渐产生白色胶状沉淀,溶液由澄清变浑浊 | Al³⁺ + 3NH₃·H₂O → Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺ |
| 3. 持续加入氨水 | 沉淀不再增加,溶液仍为浑浊状态 | 无进一步反应,Al(OH)₃不溶于过量氨水 |
三、反应产物分析
- 主要产物:
- 氢氧化铝(Al(OH)₃):白色胶状沉淀,难溶于水,也不溶于过量氨水。
- 硫酸铵((NH₄)₂SO₄):可溶于水,留在溶液中。
- 未参与反应的离子:
- K⁺:保持不变,存在于溶液中。
- SO₄²⁻:与NH₄⁺结合生成硫酸铵,不影响沉淀的生成。
四、注意事项
1. 氨水浓度影响:若使用浓氨水,可能会导致局部过浓,引起剧烈放热或局部沉淀过度。
2. 沉淀稳定性:氢氧化铝在强碱性条件下会溶解,但在弱碱性(如氨水)中稳定。
3. 实验操作建议:应缓慢滴加氨水,避免因反应剧烈而造成溶液飞溅或沉淀团聚。
五、结论
硫酸铝钾与过量氨水的反应属于典型的酸碱中和反应,生成氢氧化铝沉淀和可溶性硫酸铵。此反应常用于鉴定Al³⁺的存在,也可用于制备氢氧化铝。实验过程中需注意控制试剂用量和反应条件,以获得清晰的实验现象和准确的结论。


