硫酸铝钾和氢氧化钡反应

硫酸铝钾溶液与氢氧化钡溶液反应的实质是铝离子与氢氧根离子、钡离子与硫酸根离子之间的离子反应， 如下：
   
由于以上反应都有特定的比例关系，因此两个离子反应也不是彼此独立的，所以不能 认为沉淀量为 Al(OH)3和 BaSO4的沉淀量之和。因为当 BaSO4完全沉淀时已无 Al(OH)3沉淀。以下将以向1mol KAl(SO4)2中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液为例作图分析产生沉淀的物质的量的变化和质量的变化。
一、向含 1mol KAl(SO4)2的溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2 溶液，产生沉淀的物质的量变化的图象分析

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，如图 1 中①线，即 2mol 硫酸根与 2mol 钡离子完全沉淀。
（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，如图 1 中②线，即当氢氧化钡为 1.5mol 时，铝离子完全沉淀，继续滴加氢 氧化钡至 2mol 时，氢氧化铝沉淀完全溶解。
（3）将两条曲线加和分析得出 Ba(OH)2加入量和沉淀总量之间的曲线关系如图 2中粗 实线所示。由图 2 可以看出随着的Ba(OH)2量的增加，沉淀的量（包括 Al(OH)3和 BaSO4两种沉淀）在不断增加，当 Ba(OH)2的物质的量为 1.5mol 时，沉淀的物质的量达 到 2.5mol（其中氢氧化铝为 1mol，硫酸钡为 1.5mol）；继续滴加 Ba(OH)2溶液， 由于 Al(OH)3开始溶解，沉淀的量开始减少（趋近于 2mol），当 Ba(OH)2的物质的量为 2mol 时，Al(OH)3恰好完全溶解，而硫酸钡沉淀恰好完全沉淀，所以沉淀的物质的量为 2mol（即硫酸钡沉淀）。再继续滴加 Ba(OH)2溶液，沉淀的量不再变化。
由图可以看出向 KAl(SO4)2中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液，沉淀的物质的量是先增加后减少至恒定不变。

二、向含 1molKAl(SO4)2的溶液中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液，产生沉淀的质量变化的图象分析
分析思路：
在对沉淀物质的量分析的基础上计算出铝离子和硫酸根被沉淀分别达到最 大量时的沉淀质量，再做 Ba(OH)2的物质的量和沉淀质量之间的图象。
（1）先分析 1mol KAl(SO4)2中的 SO42-。当 SO42-被完全沉淀需要 Ba(OH)2 2mol，产生 BaSO4沉淀 2mol，质量为 466g（如图 3 曲线①）。
（2）再分析 1mol KAl(SO4)2中 Al3+。当 Al3+ 完全被沉淀的时候，消耗 Ba(OH)2 1.5mol， 产生 1mol Al(OH)3沉淀，质量为 78g（此时 BaSO4沉淀 1.5mol，质量为 349.5g）。继续滴 加 Ba(OH)2溶液，Al(OH)3沉淀开始溶解，至 Al(OH)3 沉淀完全溶解时，Ba(OH)2为 2mol （如图 3 曲线②）。

（3）如图 4 中粗实线所示，综合图 3①、②曲线，当滴加 Ba(OH)2为 1.5mol 时，铝离 子恰好完全沉淀，沉淀（氢氧化铝和硫酸钡）总质量加和为 427.5g，继续滴加 Ba(OH)2溶 液，Al(OH)3沉淀开始溶解，同时 BaSO4沉淀继续增加，至 Ba(OH)2为 2mol 时，硫酸根恰 好完全沉淀，氢氧化铝恰好完全溶解。BaSO4沉淀质量为 466g。将此两点连接，可见，沉淀质量仍在增加，只是增加的幅度有所减缓，至 Ba(OH)2大于 2mol 时，沉淀质量保持 466g 不变。分析沉淀质量持续增加而不减少的原因是，滴加单位的量 Ba(OH)2，生成 BaSO4沉 淀的质量大于溶解的 Al(OH)3沉淀的质量。
由图可以看出向 KAl(SO4)2中逐滴滴加 Ba(OH)2溶液，沉淀的质量变化是持续增加至量后恒定不变。

三、总结
对于一定量 KAl(SO4)2、Ba(OH)2 溶 液 混 合 反 应 产 生 沉 淀 的 情 况 可 以 进 行 讨 论 如 下 ：
加入Ba(OH)2物质的量=2mol 时 ，沉淀质量为166g，但沉淀物质的量不是为2mol；加入Ba(OH)2物质的量=1.5mol时，沉淀物质的量2.5mol但此时沉淀质量不是为427.5g。
具体分为以下五种情况：
①n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＜2∶3 时，沉淀为 Al(OH)3和 BaSO4（铝离子、硫酸根均 未完全沉淀），溶液中为 K2SO4和 Al2(SO4)3；
②n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＝2∶3 时，沉淀为 Al(OH)3和 BaSO4（铝离子恰好完全沉 淀），溶液中仅为 K2SO4；
③2∶3＜n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＜1∶2 时，沉淀为 Al(OH)3和 BaSO4（Al(OH)3 部分溶解），溶液中为 K2SO4和 KAlO2；
④n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2] =1∶2 时，硫酸根恰好完全沉淀，氢氧化铝恰好完全溶解， 沉淀仅为 BaSO4，溶液中为 KAlO2；
⑤n[KAl(SO4)2]：n[Ba(OH)2]＞1∶2 时，沉淀仅为 BaSO4（氢氧化钡过量），溶液中为 KAlO2和过量的 Ba(OH)2。