一、Al(OH)3的制备
由于Al(OH)3存在电离平衡:
Al3++3OH-=(可逆)Al(OH)3=(可逆)H++AlO2-+H2O
因此,Al(OH)3的制备通常采用Al3+与碱或碱性的物质反应,或者采用AlO2-与酸或酸性的物质反应来制备。有关反应为:
1.Al3+与碱性物质反应
(1)Al3+与强碱反应:
Al3++3OH-=Al(OH)3↓
(2)Al3+与弱碱反应:
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4 +
(3)Al3+与强碱弱酸盐反应(如NaHCO3)
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+2CO2↑
2.AlO2-与酸性物质反应
⑴ AlO2-与强酸反应:
AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
(2)AlO2-与弱酸反应:
AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓
+NaHCO3
(3)AlO2-与强酸弱碱盐反应:(如NH4Cl)
AlO2-+NH4++H2O=Al(OH)3↓+NH3↑
通常制备Al(OH)3的方法为Al3+与氨水,AlO2-溶液中通入CO2。
二、生成Al(OH)3的有关反应、现象及图像
1.Al3+与强碱反应
(1)NaOH溶液逐滴加入AlCl3溶液中,
现象:白色胶状沉淀逐渐增多至最大值(A点),继续滴加NaOH 溶液,沉淀逐渐溶解,最后完全消失。
离子方程式:
0→A Al3++3OH-=Al(OH)3↓
A→B Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
0→B Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
(2) AlCl3溶液逐滴加入NaOH溶液中并振荡,
现象:先无沉淀,当Al3+全部转化为AlO2-时,再加入铝盐溶液,则偏铝酸盐与铝盐溶液发生了相互促进水解的反应,产物都是Al(OH)3 。
离子方程式:
0→A,AlCl3与过量的NaOH反应生成NaAlO2.
Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
A→B Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
2.AlO2-与强酸反应
(1)盐酸逐滴加入到NaAlO2溶液中,直到盐酸过量。
现象: 白色沉淀逐渐增多达最大值(A点),继续滴加盐酸溶液, 沉淀逐渐溶解, 最后完全消失。
离子方程式:
0→A AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
A→B Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
0→B AlO2-+4H+=Al3++2H2O
(2)NaAlO2逐滴加入到盐酸中,
现象:滴入的偏铝酸钠先与盐酸反应生成Al3+,继续滴入的偏铝酸钠与Al3+反应生成Al(OH)3 沉淀。
离子方程式:
0→A AlO2-+4H+=Al3++2H2O
A→B Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓
0→B AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓
3、氯化铝溶液中滴加氨水至过量或向氨水中滴加铝盐溶液
现象: 白色沉淀逐渐增多达最大值(A点),继续滴加NH3·H2O,沉淀量不变。
离子方程式:
0→A Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
4、偏铝酸钠溶液中通入CO 2至过量
现象: 白色沉淀逐渐增多达最大值(A点),继续通入CO2,沉淀量不增减。
离子方程式:
0→A
2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
A→B
2AlO2-+2CO2+3H2O=2HCO3-+2Al(OH)3↓