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nahco3的電荷守恒式怎麼寫
nahco3的電荷守恒式怎麼寫
更新时间:2025-04-03 10:59:56

nahco3的電荷守恒式怎麼寫(對AlOH3電離平衡的讨論)1

我們知道,氫氧化鋁是一種典型的兩性氫氧化物,在溶液中存在如下電離平衡:

H AlO2- H2O=Al(OH)3=Al3 3OH-

該平衡對于學習掌握有關Al(OH)3知識具有十分重要的作用,因此,本文拟就該平衡作如下讨論。

一、酸、堿都能使平衡發生移動

在氫氧化鋁的電離平衡體系中存在着兩種電離趨勢,

即存在酸式電離:

Al(OH)3→AlO2- H H2O,

也存在堿式電離:

Al(OH)3→Al3 3OH-,

因此,向平衡體系中加入酸或堿,都會使平衡發生移動。加堿,平衡會向酸式電離方向移動而生成AlO2-(偏鋁酸鹽);加酸,平衡會向堿式電離方向移動而生成Al3 (鋁鹽)。

二、氫氧化鋁的電離是微弱的

在Al(OH)3的電離平衡中,酸式電離和堿式電離的程度都是很微弱的,以緻于不能用指示劑來檢驗其酸性或堿性。隻有在大量H 或OH-存在時,平衡才發生移動,而弱酸或弱堿溶液中的H 或OH-離子的溶液太小,不能使上述平衡移動,所以,Al(OH)3隻能溶于強酸、強堿,而不能溶于弱酸、弱堿。

三、生成氫氧化鋁的途徑

1.偏鋁酸鹽溶液與酸性物質反應

(1)通入CO2、SO2偏鋁酸鹽溶液中,反應為:

AlO2- CO2 H2O=Al(OH)3↓ HCO3-

AlO2- SO2 H2O=Al(OH)3↓ HSO3-

(2)向溶液中加入弱酸的酸式鹽,如NaHSO3、NaH2PO4等,反應為:

AlO2- HSO3- H2O=Al(OH)3↓ SO32-

AlO2- H2PO4- H2O

=Al(OH)3↓ HPO42-

(3)向溶液中加入能水解産生H 的強酸弱堿鹽,如NH4Cl、FeCl3等,反應為:

AlO2- NH4 H2O=Al(OH)3↓ NH3

3AlO2- Fe3 6H2O

=3Al(OH)3↓ Fe(OH)3↓

⑷ 向溶液中加入能産生H 的強酸的酸式鹽,如(适量)NaHSO4,反應為:

AlO21- H H2O=Al(OH)3↓

(5)向溶液中加入适量強酸溶液,如HCl,反應為:

AlO2- H H2O=Al(OH)3↓

注意,偏鋁酸鹽要過量,即n(AlO2-):n(H )>1:1,否則生成的沉澱會溶解或部分溶解。因此,實驗室制Al(OH)3 ,一般用向NaAlO2溶液中通CO2的方法,而不用加強酸如HCl、稀H2SO4的方法。

2.鋁鹽溶液與堿性物質反應

⑴ 向鋁鹽溶液中滴加氨水,這是實驗室制取Al(OH)3常用的方法,生成的Al(OH)3不溶于氨水,其反應為:

Al3 3NH3·H2O=Al(OH)3↓ 3NH4

⑵ 加入易水解生成OH-的強堿弱酸鹽,如:CO32-、HCO3-、SO32-、S2-、HS-、SiO32-等,反應為:

2Al3 3CO32- 3H2O=2Al(OH)3↓ 3CO2↑

Al3 3HCO3-=Al(OH)3↓ 3CO2↑

(3)向溶液中逐滴加入适量強堿,如NaOH溶液,但堿不能過量,即n(Al3 ):n(OH-)≥1:3,否則,生成的Al(OH)3會繼續與堿反應而溶解或部分溶解,反應為:

Al3 3OH-=Al(OH)3↓

3.鋁鹽與偏鋁酸鹽溶液的雙水解反應

Al3 3AlO2- 6H2O=4Al(OH)3↓

四、鋁鹽與一元強堿的反應

由于Al(OH)3具有兩性,所以,鋁鹽與一元強堿的反應會因試劑滴加順序的不同,引起二者相對量的不同而出現不同的實驗現象。

1.NaOH溶液滴入AlCl3溶液中

(1)實驗過程和現象:

Al3 OH-→Al(OH)3↓ OH-→AlO2-

(無色溶液) (白色沉澱) (無色溶液)

實驗開始時,由于NaOH的量不足,加入NaOH即生成白色沉澱,且沉澱的量随着加入堿的量的增多而增加。

但當堿過量時,即n(Al3 ):n(OH-)<1:3時,Al(OH)3逐漸溶解至消失。

(2)上述過程的反應為:

Al3 3OH-=Al(OH)3↓  

Al(OH)3 OH-=AlO2- 2H2O

2.AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中

(1)實驗過程和現象:

OH- Al3 →Al(OH)3↓ OH- →AlO2- Al3 →Al(OH)3↓

實驗開始時,由于堿過量,滴入AlCl3溶液,生成的沉澱會随之溶解。随着AlCl3量的增多,NaOH逐漸耗完,滴入的AlCl3會與反應生成的NaAlO2繼續反應生成Al(OH)3,最後,加入過量的AlCl3亦不能生成沉澱。

(2)有關的反應為:

Al3 3OH-=Al(OH)3↓  

Al(OH)3 OH-=AlO2- H2O

Al3 3AlO2- 6H2O=4Al(OH)3↓

五、讨論:

假設 Al3與OH-相對量不同所發生的反應為:

aAl3 bOH-=cAl(OH)3↓

⑴ 當N(Al3 ):n(OH-)≥1:3時,

a、b的關系為:b≤3a,

反應為:Al3 3OH-=Al(OH)3↓,

沉澱量為:C=b/3

⑵ 當N(Al3 ):n(OH-)1:3≤n≤1:4時,

a、b的關系為:4a≥b>3a,

反應為:Al3 3OH-=Al(OH)3↓,

Al(OH)3 OH-=AlO2- 2H2O,

沉澱量為:C=4a-b

⑶ 當 N(Al3 ):n(OH-)≥1:4時,

a、b的關系為:B≥4a,

反應為:Al3 4OH-=AlO2- 2H2O,

沉澱量為:C=0

同理,AlO2-與H 的反應也可進行同樣的讨論,留給同學們自行練習。

nahco3的電荷守恒式怎麼寫(對AlOH3電離平衡的讨論)2

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