铝离子是否能发生水解？
是的，铝离子（Al³⁺）在水溶液中可以发生显著的水解反应。铝离子带有较高的正电荷（+3），且离子半径较小，因此具有极强的极化能力。当铝盐（如氯化铝、硫酸铝）溶于水时，铝离子会强烈吸引水分子中带负电的氧原子，使水分子中的O-H键被削弱甚至断裂，从而释放出氢离子（H⁺），导致溶液呈酸性。这个过程就是铝离子的水解。因此，铝盐的水溶液通常显酸性，这并非铝盐本身电离出H⁺，而是铝离子水解的结果。
铝离子的水解方程式
铝离子的水解是分步进行的，但以第一步水解为主。其水解过程可以表示为：
第一步：Al³⁺ + H₂O ⇌ Al(OH)²⁺ + H⁺
第二步：Al(OH)²⁺ + H₂O ⇌ Al(OH)₂⁺ + H⁺
第三步：Al(OH)₂⁺ + H₂O ⇌ Al(OH)₃↓ + H⁺
在实际书写中，为了简化，常将铝离子的水解总方程式写为：Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺。这个方程式清晰地表明，一个铝离子水解最终可以生成一个氢氧化铝胶体和三个氢离子，这是其溶液显强酸性的原因。需要注意的是，水解是可逆反应，在常温下一般进行不完全。
水解的影响与应用
铝离子的水解在日常生活和工业生产中有着广泛的应用。例如，明矾（KAl(SO₄)₂·12H₂O）作为净水剂，其原理就是铝离子水解生成具有强大吸附能力的氢氧化铝胶体，能够吸附水中的悬浮杂质并沉降。在化学实验中，向铝盐溶液中加入弱酸盐（如碳酸钠、硫化钠），会因为双方水解相互促进（双水解反应）而彻底生成氢氧化铝沉淀和气体。这也解释了为何不能用蒸发氯化铝溶液的方法来制备无水氯化铝，因为加热会促进水解，最终得到的是氢氧化铝或氧化铝。理解铝离子的水解特性，对于掌握其化学性质至关重要。