氢氧化铝溶于氨水的定量分析

2o o1 年8 月 安庆师范学院学报( 自然科学版) A u g 2 0 0 l 第7 卷第3 期 J o u r n a I 。fA n q j n gT e a c h e r sC o | l e g e ( N a t u r a IS c i e n c e ) V o l 7N o 3 氢氧化铝溶于氨水的定量分析 江 ( 安徽省怀宁中学， 或 安徽怀宁2 4 6 1 0 0 ) 摘要：对氢氧化铝是否溶于氨水的问题回答，众说不一，经仔细分析、计算，可知氢氧化铝 由铝盐溶液与氨水反应生成时，在溶液中加过量氨水，则生成的氢氧化铝不溶解，将洗涤干净的 氢氧化铝加入浓氨水中，则可溶。 关键词：氢氧化铝；氨水；溶解 中图分类号；G 6 3 3 8文献标识码：A文章编号：1 0 0 7 4 2 6 0 ( 2 0 0 1 ) 0 3 一0 1 0 8 一0 2 一般高中课外复习资料都说A l ( o H ) 。不溶 于氨水，现行高中化学课本( 必修) 中有“向硫酸 铝溶液里滴加氨水，生成蓬松的白色胶状氢氧化 铝沉淀，继续滴加氨水，沉淀不溶”的叙述，很多 人就此认为氢氧化铝不溶于氨水。在高中化学 ( 教师用书) 教学参考书中( 1 9 9 5 年第二版第二册 P 。) 对此也做了讨论，结论是A l ( o H ) 。微溶于浓 氨水。于是，对氢氧化铝是否溶于氨水的问题回 答众说不一，造成许多教师和学生认识上的混 乱，但经仔细分析、计算，这个问题可以澄清。 1 计算分析 根据溶解平衡、平衡常数计算如下： A l ( o H ) 3 ( s ) + o H 一；! A l o f + 2 H 2 0 此平衡常数为： K ，一鼎一6 3 ( 1 ) N H 3 H 2 0 # = N H f + o H 一 此平衡常数为： K 。一置毳涨一1 8 X 1 0 一5( 2 ) 若将洗涤干净的A l ( o H ) 。沉淀投入氨水中， 就会有下列反应存在：A l ( o H ) 。( s ) + N H 。H 。o ；= 一N H + A l o f F 一 奠基王 垒! Q 一 塑旦王 Q 基二3 垒! Q “一 N H 3 H ：o 一 N H 3 H2 0 o H 一 一K 1 K 2 ( 3 ) 设溶液中 A l o F 一x ， N H 。H ：o 一c 自( 1 斌得 o H _ 一紫一毫 H + 一高一警 由( 3 ) 式得： N H + 一旦掌淠K ，K 。一量 K 1 K 2 由溶液中的电荷平衡等式： A l oz + o H 一 一 N H 门+ H + 得：x + 未一要K 。K ：+ 丝安 ( 4 ) 当用c 一1 5m 0 1 L 代入( 4 ) 式时可算出：x o 1 2 9m o l L ，即1 升此浓氨水中可溶解A l ( o H ) 3 的质量为：1 彤一O 1 2 9 7 8 1 1 0g ，因 而，1 0 0g 1 5m o l L 浓氨水( ，一o 9g c m 、质量 分数2 8 ) 能溶解的A L ( o H ) 。质量大于1g ，此 溶解度大于g ，当属可溶。 当用C 一6m o l L 代入( 4 ) 式时可算出：x o 0 8 5m 0 1 L 。即1 升此稀氨水 浓氨水：水一2 ： 3 ( 体积比) 的稀氨水 中可溶解A l ( o H ) s 的质量 为：一o 0 8 5 7 8 1 6 6g ，那么，1 0 0g 此稀 氨水可溶解的A l ( o H ) s 质量在o 0 1g 1g 之 间，当属微溶。 当用c 一2m o l L 代入( 4 ) 式时可算出：x o 0 4 7m 0 1 L ，即1 升此稀氨水 6m o l L 氨水： 水一1 ：2 ( 体积比) 的稀氨水 中可以溶解的A l ( o H ) 3 质量为：一o ，0 4 7 7 8 1 3 7g ，这样， 1 0 0g 此稀氨水可溶解的A l ( o H ) 。质量也在o 0 1g 1g 之间，当属微溶。 当A l ( o H ) 。在某浓度的稀氨水中不溶时，即 收稿日期：2 0 0 1 一0 5 1 0 作者简介：江或( 1 9 6 4 一) ，女，安徽怀宁人，怀宁中学一级教师，从事化学教学 万方数据 第3 期 江或：氢氧化铝溶于氨水的定量分析 1 0 9 表示1 0 0g 该稀氨水( 浓度很稀时，P 一1g c m ) 中 溶解的A l ( o H ) 。质量小于o 0 1g ，那么，应满足 x 詈警筹一1 2 8 1 0 _ 3m 。1 L ，将此x 代 入( 4 ) 式，可求得稀氨水的浓度应满足c o 0 9 2 m o l L 。 通过以上计算可以得出结论：纯净的A l ( o H ) 。在浓氨水中可溶，在一般的稀氨水中都可 以微溶，在浓度小于o 0 9 2m o l L 很稀的氨水中 难溶。 我们再来看看在铝盐溶液中滴加浓氨水生 成A l ( o H ) 。后，再滴加过量的浓氨水的情况： 根据氨水的电离平衡，我们可以计算出以下 两种情况下溶液中的 0 H 一 浓度。 在浓氨水中：N H 。H ：o ；= 一N H 一+ o H 一 起始浓度 c 碱 oo 平衡浓度C 碱一X Xx K a 一篙跚一番瓮乩8 “6 一 N H 3 H 2 0 一C t 一X 。C t 一“o “ 1 0 一5 o H 一 一X 一K 6 C 奠一1 8 l o 一5 1 5 1 6 1 0 一2m o l L 若将氨水加入铝起溶液中生成A l ( o H ) a 沉 淀，再加入过量氨水，此时溶液中已生成大量的 H N 离子，N H 抑制N H a H ：o 的电离，从而使 溶液中的 o H 一 浓度降低。 计算过程如下： 有过量氨水的溶液中：N H 。H 2 0 ；N H 产+ o H 一 起始浓度：c 碱 oo 平衡浓度： C 碱一yc 盐+ y y K s 一甓黼一警筹一 “6 一 N H 3 H 2 0 一C t yC 皿一 1 8 1 0 5 o H 一 一y 一擎! ( 5 ) 若用3m 1o 5m o l L A l2 ( S ( ) 4 ) 3 溶液与1 5 m 0 1 L 的浓N H 3 H ：o 反应制得A l ( ( ) H ) 。，则当 A l ( o H ) 。沉淀完全时，溶液中生成的 N H L 浓度 约为2 5m o l I 。代入( 5 ) 式得： o H 一 一y g 拳堕一L 量圣昙掣1 0 8 L 盐o 1 0 4m o l L 此 o H 一 浓度只相当于6 5 1 0 “m o l I 。的 极稀的氨水溶液中的 o H 一 浓度，因而不能溶解 A l ( o H ) 3 。 比较两种情况下，溶液中的 ( ) H 一 离子溶 液，可以得出如下结论：当溶液中已经大量生成 N H 时，由于存在同离子效应，N H 抑制N H 。 H 。o 的电离，使 o H 一 大幅度降低。这正是铝盐 溶液中加浓氨水，生成的A l ( o H ) 。难溶于过量氨 水的原因。 2 结语 综上所述，纯净的A l ( o H ) 。能够溶解于浓氨 水，可以微溶于一般的稀氨水，但在极稀的氨水 ( 浓度小于o 0 9 2m o l L ) 中难溶。如果是由铝盐 与浓氨水反应生成的A l ( o H ) 。沉淀，再向其中加 入过量的浓氨水，则沉淀不溶。 参考文献 1 北京师范大学、华中师范学院、南京师范学院无机化学教研室无机化学 M 北京：人民教育出版社，1 9 8 1 2 人民教育出版社化学室高中化学教师用书 M 北京：人民教育出版社，1 9 9 5 3 人民教育出版社化学室高级中学课本化学( 必修) 第二册 M 北京t 人民教育出版社，1 9 9 5 Ap r i m a r yr e s e a r c ho na l u m i n i u mh y d r o x i d er e s o l V e di na m m O n i a J I A N GY u ( H u a i n i n gM i d d l eS c h o o l ，H u i a n i n g2 4 6 1 0 0 ，C h i n a ) A b s t r a c t ：T h e r ea r es e v e r a ld i f f e r e n to p i n i o n so nw h e t h e ra l u m i n i u mh y d r o x i d ec a nb er e s o l v e di n a m m o n i a A f t e rc a r e f u la n a l v s i sa n da c c u r a t ec a l c u l a t i o nw ek n o wt h a tw h e na l u m i n i u ms a l ts o l u t i o na n da m m o n i aarer e a c t e d ，w ec a ng e ta l u m i n i u mh y d r o x i d ei nt h es o l u t i o na n dt h ee x c e s so fa m m o n i ad o e sn o tcausea l u m i n i u mh y d r o x i d et or e s o l v ei nt h es o l u t i o n ；b u tp u r ea l u m i n i u mh y d r o x i d e c a nb er e s o l v e di na m m o n i a K e y w o r d s ：a l u m i n i u mh y d r o x i d e ；a m m o n i a ；r e s o l v e 万方数据 氢氧化铝溶于氨水的定量分析氢氧化铝溶于氨水的定量分析 作者：江彧， JIANG Yu 作者单位：安徽省怀宁中学