偏鋁酸鉀

偏鋁酸鉀是偏鋁酸的鉀鹽，化學式為KAlO2，常溫下為白色固體，性質與偏鋁酸鈉十分相似，與偏鋁酸鈉同屬偏鋁酸鹽。單質鋁、氧化鋁、氫氧化鋁與氫氧化鉀反應，即可生成偏鋁酸鉀。

偏鋁酸鉀可溶於水，其溶液呈鹼性，與強酸會反應生成氫氧化鋁甚至是鋁離子。偏鋁酸鉀還會和鋁離子反應，生成氫氧化鋁。

另外，偏鋁酸鉀還可以與濃硫酸反應，生成復鹽明礬（十二水合硫酸鋁鉀）。

基本介紹

• 中文名：偏鋁酸鉀
• 外文名：potassium metaaluminate
• 化學式：KAlO2
• 狀態：常溫下為白色固體
• 相對分子質量：約為98
• 水溶性：可溶於水
• 組成離子：鉀離子、偏鋁酸根離子
• 溶液酸鹼性：鹼性

基本信息

【中文名】偏鋁酸鉀

偏鋁酸鉀的結構式

【英文】potassium metaaluminate

【化學式】KAlO₂

【溶解性】 可溶於水

【相對分子質量】大約為98

【狀態】 常溫下為白色固體

生成

1、與偏鋁酸鈉的生成類似，偏鋁酸鉀可由鋁、氫氧化鋁或氧化鋁與氫氧化鉀溶液反應生成

2Al+2KOH+2H₂O=2KAlO₂+3H₂↑

Al（OH）₃+KOH=KAlO₂+2H₂OAl₂O₃+2KOH=2KAlO₂+H₂O

偏鋁酸鉀的生成

2、偏鋁酸鉀還可以由鋁鹽加過量氫氧化鉀生成

AlCl₃+4KOH=KAlO₂+3KCl+2H₂O

化學性質

概述

由於偏鋁酸鉀和偏鋁酸鈉都含有偏鋁酸根離子，故而，偏鋁酸鉀的很多化學性質與偏鋁酸鈉類似，比如與強酸反應，和二氧化碳反應，與鋁離子反應。其中，參與這些反應的是偏鋁酸根離子，鉀離子不參加反應。

而因為偏鋁酸根是弱酸根，所以偏鋁酸根會水解，故而偏鋁酸鉀溶液呈鹼性。

另外，偏鋁酸鉀還可以與濃硫酸反應，生成明礬（十二水合硫酸鋁鉀）。

強酸反應

偏鋁酸鉀溶液可以與強酸（比如鹽酸等）反應，生成氫氧化鋁，如果強酸過量，還可生成鋁離子

KAlO₂+HCl+H₂O=Al（OH）₃↓+KCl

KAlO₂+4HCl=AlCl₃+2H₂O+KCl

二氧化碳反應

偏鋁酸鉀溶液與二氧化碳發生反應，生成碳酸鉀和氫氧化鋁。但是，氫氧化鋁並不和二氧化碳反應，但碳酸鉀會和二氧化碳繼續反應，生成碳酸氫鉀。故而，在二氧化碳適量時，生成的是氫氧化鋁和碳酸鉀，二氧化碳過量時，生成氫氧化鋁和碳酸氫鉀

2KAlO₂+CO₂+3H₂O=2Al(OH)₃↓+K₂CO₃（二氧化碳適量）

KAlO₂+CO₂+2H₂O=Al(OH)₃+KHCO₃（二氧化碳過量）

鋁離子反應

偏鋁酸鉀會和鋁離子發生雙水解反應，生成氫氧化鋁

AlCl₃+3KAlO₂+6H₂O=4Al(OH)₃↓+3KCl

碳酸氫根離子

偏鋁酸鉀不僅僅會和鋁離子反應，和碳酸氫根離子也會發生類似強酸制弱酸的反應（碳酸氫根將它的氫給偏鋁酸根，自己形成碳酸根，這是一個單方給予的過程；而雙水解則是一個從水那裡各取所需的過程），二者在溶液中不能共存。比如偏鋁酸鉀會和碳酸氫鉀發生化學反應，生成碳酸鉀和氫氧化鋁。偏鋁酸鉀和碳酸氫鉀的反應方程式為：

KAlO₂+KHCO₃+H₂O=Al(OH)₃↓+K₂CO₃

由於鉀離子實際上並不參加反應，參加反應的是偏鋁酸根離子，故而，該反應化為離子方程式為：

證明：因為碳酸的二級電離常數為：

而氫氧化鋁的酸式溶度積常數為：

而由於偏鋁酸鉀和碳酸氫鹽（如碳酸氫鉀）反應的化學平衡常數為

常數較大，反應顯然能發生。

同理，偏鋁酸鉀還會和亞硫酸鉀、磷酸二氫鉀反應，故而偏鋁酸鉀與碳酸氫鹽（如碳酸氫鉀（KHCO₃））、亞硫酸氫鹽溶液（如亞硫酸氫鉀（KHSO₃））、磷酸二氫鹽溶液（如磷酸二氫鉀（KH₂PO₄））都不能共存於同一溶液中。但是，偏鋁酸鉀可以和碳酸根共存於同一溶液中。

生成明礬

在偏鋁酸鉀溶液中加入過量濃硫酸，可生成溶解度較小的復鹽明礬（KAl（SO₄)₂·12H₂O）。反應式為：

故該反應可用於製備明礬。

水解

由於偏鋁酸鉀中的偏鋁酸根是弱酸根離子，故而偏鋁酸鉀可在水中發生水解，參與水解的是偏鋁酸根離子，鉀離子並不參加反應。

由於偏鋁酸根離子水解的緣故，偏鋁酸鉀溶液呈鹼性。反應方程式為（註：該反應可逆）：

反應實質

在關於偏鋁酸鉀的很多反應中，由於鉀離子不參與反應，故而參與反應的實際上是偏鋁酸根離子。

與強酸發生反應：（註：上面的反應是酸適量時發生，下面的反應是酸過量時發生）

與弱酸H₂CO₃發生反應，即通入CO₂氣：

∵Al(OH)₃酸性<H₂CO₃，且Al(OH)₃酸性<

∴反應為：（註：上面的反應是CO₂適量時發生，下面的反應是CO₂過量時發生）

與鋁離子反應：鋁鹽和偏鋁酸鹽溶液互促水解反應

舊認識更正

人教版教材中編寫道：氫氧化鋁溶於氫氧化鈉溶液生成偏鋁酸鈉溶液，而後來的山東科學技術出版社出版的化學教材（必修一）中，講到鋁和其金屬材料一課中，說Al和NaOH和水反應生成Na[Al(OH)₄]四羥基合鋁酸鈉。這是怎么一回事呢？實際上，偏鋁酸鈉在水溶液中都是以Na[Al(OH)₄]的形式存在，以前只不過是為了方便，把它簡寫成NaAlO₂。但它的實際組成還是Na[Al(OH)₄]。

偏鋁酸鉀

不僅僅是偏鋁酸鈉，偏鋁酸鉀等其它偏鋁酸鹽也類似。偏鋁酸根在水溶液中是以四羥基合鋁酸根的形式存在，只不過為了方便，才把它寫成偏鋁酸根的形式，但偏鋁酸鹽的實際組成仍是四羥基合鋁酸根。

因此，根據上述結論，偏鋁酸鉀在水溶液中也是以四羥基合鋁酸鉀（)的形式存在，為了書寫方便，故而把四羥基合鋁酸鉀仍舊寫成了偏鋁酸鉀（KAlO₂），但偏鋁酸鉀在溶液中的實際組成仍然是四羥基合鋁酸鉀。真正的偏鋁酸鉀只能在熔融狀態下存在。