【硫酸铝铵和氢氧化钡反应】硫酸铝铵(NH₄Al(SO₄)₂)与氢氧化钡(Ba(OH)₂)在水溶液中发生复分解反应,生成多种沉淀物和可溶性盐。该反应属于典型的双替换反应,涉及离子间的相互结合,形成不溶于水的产物。
以下是该反应的详细总结:
一、反应原理概述
硫酸铝铵是一种含有铝离子(Al³⁺)、铵离子(NH₄⁺)和硫酸根离子(SO₄²⁻)的盐类化合物;而氢氧化钡则是一种强碱,能提供氢氧根离子(OH⁻)。两者在水中混合后,会发生以下主要反应:
- Al³⁺ 与 OH⁻ 结合生成氢氧化铝沉淀;
- SO₄²⁻ 与 Ba²⁺ 结合生成硫酸钡沉淀;
- NH₄⁺ 与 OH⁻ 反应生成氨气(NH₃)和水(H₂O)。
因此,该反应是一个多步进行的复分解反应,最终生成三种沉淀物和一种气体。
二、反应方程式
化学方程式:
$$
2\text{NH}_4\text{Al}(\text{SO}_4)_2 + 3\text{Ba}(\text{OH})_2 \rightarrow 2\text{Al(OH)}_3\downarrow + 3\text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{NH}_3\uparrow + 6\text{H}_2\text{O}
$$
离子方程式:
$$
2\text{Al}^{3+} + 3\text{SO}_4^{2-} + 3\text{Ba}^{2+} + 6\text{OH}^- \rightarrow 2\text{Al(OH)}_3\downarrow + 3\text{BaSO}_4\downarrow
$$
同时,NH₄⁺ 与 OH⁻ 的反应为:
$$
\text{NH}_4^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{NH}_3\uparrow + \text{H}_2\text{O}
$$
三、反应产物分析
| 反应物 | 产物 | 类型 | 溶解性 | 备注 |
| 硫酸铝铵 | 氢氧化铝 | 沉淀 | 不溶 | 铝离子与氢氧根结合 |
| 硫酸铝铵 | 硫酸钡 | 沉淀 | 不溶 | 硫酸根与钡离子结合 |
| 氢氧化钡 | 氨气 | 气体 | 易挥发 | 铵离子与氢氧根反应 |
| 氢氧化钡 | 水 | 液体 | 可溶 | 反应副产物 |
四、实验现象
1. 白色沉淀产生:主要是氢氧化铝(Al(OH)₃)和硫酸钡(BaSO₄),二者均为白色不溶物。
2. 有刺激性气味气体释放:这是由于NH₄⁺与OH⁻反应生成NH₃气体。
3. 溶液变浑浊:由于生成了两种难溶的沉淀物。
五、应用与注意事项
- 该反应常用于实验室中制备氢氧化铝或硫酸钡等物质。
- 实验时应注意控制反应条件,避免过量的试剂导致产物复杂化。
- 由于反应中产生NH₃气体,应在通风良好的环境中进行。
通过以上分析可以看出,硫酸铝铵与氢氧化钡的反应是一个典型的复分解反应,涉及多种离子的结合与沉淀生成,具有重要的教学和实验价值。


