【偏铝酸根与二氧化碳反应】偏铝酸根（AlO₂⁻）是铝的常见阴离子形式之一，常存在于强碱性溶液中。当偏铝酸根与二氧化碳（CO₂）接触时，会发生一系列复杂的化学反应，最终生成氢氧化铝沉淀，并释放出相应的盐。该反应在水处理、工业制备以及实验室操作中具有重要意义。
一、反应原理总结
偏铝酸根在酸性或弱酸性条件下会与二氧化碳发生反应，生成氢氧化铝（Al(OH)₃）沉淀和碳酸盐或碳酸氢盐。具体反应路径取决于溶液的pH值和二氧化碳的用量。
- 在过量CO₂存在下，偏铝酸根会被逐步转化为氢氧化铝。
- 反应过程中，溶液由碱性逐渐变为中性或弱酸性。
二、主要反应方程式
| 反应条件 | 反应式 | 说明 |
| 少量CO₂ | AlO₂⁻ + CO₂ + 2H₂O → Al(OH)₃↓ + HCO₃⁻ | 生成碳酸氢盐，形成氢氧化铝沉淀 |
| 过量CO₂ | 2AlO₂⁻ + 3CO₂ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₃²⁻ | 生成碳酸盐，沉淀进一步增加 |
三、反应特点
1. 产物明确：反应主要生成氢氧化铝沉淀和碳酸盐/碳酸氢盐。
2. pH影响显著：CO₂的加入会降低溶液pH，从而促使AlO₂⁻向Al(OH)₃转化。
3. 可逆性：若继续通入过量CO₂，部分碳酸盐可能被转化为碳酸氢盐。
四、实际应用
- 水处理：用于去除水中的铝离子，提高水质。
- 材料制备：在制备氢氧化铝等无机材料时常用此反应。
- 实验教学：作为典型离子反应案例，帮助学生理解酸碱反应机制。
五、注意事项
- 实验中需控制CO₂的通入量，避免过量导致沉淀溶解或体系不稳定。
- 溶液浓度和温度也会影响反应速率和产物形态。
通过上述分析可以看出，偏铝酸根与二氧化碳的反应是一个典型的酸碱中和过程，其结果受多种因素影响，具有重要的理论和实践价值。
