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偏铝酸钠遇二氧化碳有啥神奇反应?

偏铝酸钠(NaAlO₂)与二氧化碳(CO₂)相遇时,确实会发生一个颇为“神奇”的反应,主要体现在其溶液的显著变化上。当向澄清的偏铝酸钠溶液中缓慢通入二氧化碳气体时,最初溶液可能依然澄清,但随着通入的CO₂量增多,溶液会逐渐变得浑浊,甚至出现白色沉淀。

这是因为偏铝酸钠是强碱弱酸盐,其溶液呈碱性。当CO₂溶于水生成碳酸(H₂CO₃)后,碳酸会与偏铝酸钠溶液中的氢氧根离子(OH⁻)发生反应,消耗掉部分碱。具体反应过程如下:首先,CO₂与水反应生成碳酸:CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃;接着,碳酸会与偏铝酸钠反应,生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠:NaAlO₂ + H₂CO₃ + H₂O → Al(OH)₃↓ + NaHCO₃。其中,氢氧化铝(Al(OH)₃)是一种不溶于水的白色絮状沉淀,导致溶液出现浑浊现象。

这个反应的“神奇”之处在于,它直观地展示了偏铝酸钠溶液的性质以及碳酸的弱酸性。通过简单的实验操作,就能观察到明显的现象变化,是化学教学中一个经典的演示实验,有助于加深对相关化学原理的理解。