7784-24-9/硫酸鋁鉀和氫氧化鋇反應

硫酸鋁鉀溶液與氫氧化鋇溶液反應的實質是鋁離子與氫氧根離子、鋇離子與硫酸根離子之間的離子反應， 如下：

由于以上反應都有特定的比例關系，因此兩個離子反應也不是彼此獨立的，所以不能 認為最大沉淀量為 Al(OH)3和 BaSO4的最大沉淀量之和。因為當 BaSO4完全沉淀時已無 Al(OH)3沉淀。以下將以向1mol KAl(SO4)2中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液為例作圖分析產生沉淀的物質的量的變化和質量的變化。
一、向含 1mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2 溶液，產生沉淀的物質的量變化的圖象分析

分析思路：
（1）先分析 1mol KAl(SO4)2)中 SO42-完全被沉淀所需 Ba(OH)2量，如圖 1 中①線，即 2mol 硫酸根與 2mol 鋇離子完全沉淀。
（2）再分析 1molKAl(SO4)2)中 1mol Al3+完全沉淀至沉淀又完全溶解所需要的 Ba(OH)2量，如圖 1 中②線，即當氫氧化鋇為 1.5mol 時，鋁離子完全沉淀，繼續滴加氫 氧化鋇至 2mol 時，氫氧化鋁沉淀完全溶解。
（3）將兩條曲線加和分析得出 Ba(OH)2加入量和沉淀總量之間的曲線關系如圖 2中粗 實線所示。由圖 2 可以看出隨著的Ba(OH)2量的增加，沉淀的量（包括 Al(OH)3和 BaSO4兩種沉淀）在不斷增加，當 Ba(OH)2的物質的量為 1.5mol 時，沉淀的物質的量達 到最大 2.5mol（其中氫氧化鋁為 1mol，硫酸鋇為 1.5mol）；繼續滴加 Ba(OH)2溶液， 由于 Al(OH)3開始溶解，沉淀的量開始減少（趨近于 2mol），當 Ba(OH)2的物質的量為 2mol 時，Al(OH)3恰好完全溶解，而硫酸鋇沉淀恰好完全沉淀，所以沉淀的物質的量為 2mol（即硫酸鋇沉淀）。再繼續滴加 Ba(OH)2溶液，沉淀的量不再變化。
由圖可以看出向 KAl(SO4)2中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液，沉淀的物質的量是先增加后減少至恒定不變。

二、向含 1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液，產生沉淀的質量變化的圖象分析
分析思路：
在對沉淀物質的量分析的基礎上計算出鋁離子和硫酸根被沉淀分別達到最 大量時的沉淀質量，再做 Ba(OH)2的物質的量和沉淀質量之間的圖象。
（1）先分析 1mol KAl(SO4)2中的 SO42-。當 SO42-被完全沉淀需要 Ba(OH)2 2mol，產生 BaSO4沉淀 2mol，質量為 466g（如圖 3 曲線①）。
（2）再分析 1mol KAl(SO4)2中 Al3+。當 Al3+ 完全被沉淀的時候，消耗 Ba(OH)2 1.5mol， 產生 1mol Al(OH)3沉淀，質量為 78g（此時 BaSO4沉淀 1.5mol，質量為 349.5g）。繼續滴 加 Ba(OH)2溶液，Al(OH)3沉淀開始溶解，至 Al(OH)3 沉淀完全溶解時，Ba(OH)2為 2mol （如圖 3 曲線②）。

（3）如圖 4 中粗實線所示，綜合圖 3①、②曲線，當滴加 Ba(OH)2為 1.5mol 時，鋁離 子恰好完全沉淀，沉淀（氫氧化鋁和硫酸鋇）總質量加和為 427.5g，繼續滴加 Ba(OH)2溶 液，Al(OH)3沉淀開始溶解，同時 BaSO4沉淀繼續增加，至 Ba(OH)2為 2mol 時，硫酸根恰 好完全沉淀，氫氧化鋁恰好完全溶解。BaSO4沉淀質量為 466g。將此兩點連接，可見，沉淀質量仍在增加，只是增加的幅度有所減緩，至 Ba(OH)2大于 2mol 時，沉淀質量保持 466g 不變。分析沉淀質量持續增加而不減少的原因是，滴加單位的量 Ba(OH)2，生成 BaSO4沉 淀的質量大于溶解的 Al(OH)3沉淀的質量。
由圖可以看出向 KAl(SO4)2中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液，沉淀的質量變化是持續增加至最大量后恒定不變。

三、總結
對于一定量 KAl(SO4)2、Ba(OH)2 溶 液 混 合 反 應 產 生 沉 淀 的 情 況 可 以 進 行 討 論 如 下 ：
加入Ba(OH)2物質的量=2mol 時 ，沉淀質量最大為166g，但沉淀物質的量不是最大為2mol；加入Ba(OH)2物質的量=1.5mol時，沉淀物質的量最大2.5mol但此時沉淀質量不是最大為427.5g。
具體分為以下五種情況：
①n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＜2∶3 時，沉淀為 Al(OH)3和 BaSO4（鋁離子、硫酸根均 未完全沉淀），溶液中為 K2SO4和 Al2(SO4)3；
②n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＝2∶3 時，沉淀為 Al(OH)3和 BaSO4（鋁離子恰好完全沉 淀），溶液中僅為 K2SO4；
③2∶3＜n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＜1∶2 時，沉淀為 Al(OH)3和 BaSO4（Al(OH)3 部分溶解），溶液中為 K2SO4和 KAlO2；
④n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2] =1∶2 時，硫酸根恰好完全沉淀，氫氧化鋁恰好完全溶解， 沉淀僅為 BaSO4，溶液中為 KAlO2；
⑤n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＞1∶2 時，沉淀僅為 BaSO4（氫氧化鋇過量），溶液中為 KAlO2和過量的 Ba(OH)2。