溶液先变红后褪色的原因分析

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时间:2018-07-31

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1、溶液先变红后褪色的原因分析绍兴一中分校吴文中【问题1】过氧化钠固体中加水,滴加酚酞溶液变红后褪色【理性分析】滴加酚酞变红很容易解释,那就是因为溶液为碱性,且pH>8,但实验表明,振荡以后,酚酞颜色褪去。在过氧化钠固体中加水的反应是很完全的,显然不可能因为振荡以后,溶液的碱性变强或者变弱,这说明,溶液中可能还存在另外一种物质,能使变红的酚酞褪色或者空气中的某些物质使得变红的酚酞褪色。Ø原因1:是空气中的氧气造成的?显然不对,这个可以通过在氢氧化钠溶液加酚酞,不断振荡或通入氧气的方法来验证。Ø原因2:是空气中的二氧化碳造成的?在以上实验中,

2、短时间内,空气中的CO2即便和NaOH溶液反应也只是得到Na2CO3溶液,事实表面,在Na2CO3溶液中加酚酞,溶液是红色的,除非在NaOH溶液中不断通入过量的CO2,得到了NaHCO3溶液,则可能使红色褪去。显然,在以上实验的情景之下,是不可能的。Ø原因3:溶液中可能存在其他物质。分析:查阅资料表明过氧化钠与水的反应可以分成两步:①先与水发生复分解反应,生成过氧化氢Na2O2+2H2O==2NaOH+H2O2(阴阳离子相互交换,使用所有水解反应)②过氧化氢不稳定分解2H2O2==2H2O+O2↑显然,可能未完全分解的H2O2可能使得红

3、色酚酞褪色。(注:双氧水在碱性条件下分解速率大,但低浓度的双氧水也无法完全分解)【实验验证】实验1:在NaOH溶液中滴加酚酞,溶液变红色,滴入双氧水,发现红色褪色。实验2:在上述褪色的溶液中,继续滴加一定量的酚酞,溶液重新变红色。实验3:在上述褪色的溶液中,加入少量的MnO2,发现有气泡产生,产生的气体,能使带火星的木条复燃。【结论】过氧化钠固体中加水,滴加酚酞溶液变红后褪色的主要原因是因为Na2O2和水反应得到了双氧水,双氧水具体强氧化性、漂白性,能使红色的酚酞褪色。值得注意的是:碱性很强的NaOH溶液,能使红色酚酞褪色,但在本实验中

4、,溶液的碱性变强的可能性很低,不是原因。【问题2】氢氧化钠溶液中先加酚酞溶液,溶液先变红,滴加氯水后溶液又褪色。【理性分析】滴加氯水后,溶液褪色,主要原因应该是溶液碱性变弱,或者酚酞结构被破坏Ø原因1:滴加氯水后,溶液碱性变弱,理论依据是:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O氯水为酸性,中和了溶液中的碱,当PH<8时,溶液就应该褪色,从理论上说,只要滴加足够的氯水,溶液的碱性是可以PH<8的。但是,氯水和NaOH溶液反应以后,可以得到NaClO溶液,水解也为碱性,也能使得酚酞变红,当然,足够多的氯气一定使得溶液碱性大大降低是肯定的

5、。Ø原因2:氯水中不但有Cl2、H+、Cl-还含有HClO分子,其中HClO分子具有强氧化性和漂白性,氯水中存在一个Cl2+H2O=HCl+HClO的化学平衡,显然,氯水的存在能提高较多的HClO。【实验验证】实验1:在褪色的溶液中滴加NaOH溶液,发现,溶液无法挥发为红色,说明,溶液中的酚酞已经被破坏。实验2:在褪色的溶液中滴加酚酞溶液,发现,溶液重新变红。【结论】氢氧化钠溶液中先加酚酞溶液,溶液先变红,滴加氯水后溶液又褪色的主要原因是,氯水中的次氯酸的强氧化性破坏了酚酞的结构,使得溶液褪色。当然,H+对红色酚酞褪色的作用也是肯定存在

6、的,但决定元素当然是氯水中的次氯酸。整个实验的过程中,并未检验Cl-、H+、Cl2等粒子是否能使红色酚酞褪色,但这些原因是众所周知的,无需实验。【问题3】氯化亚铁溶液中滴加硫氰化钾溶液,再不断滴加双氧水,溶液先变红又褪色,并有气泡产生。【理性分析】Ø原因1:气泡是H2O2分解产生的O2Ø原因2:气泡是KSCN被氧化为N2、SO2、CO2等Ø原因3:红色褪去的原因是KSCN被氧化成了其它物质【实验验证】实验①:1mL0.1mol/L的FeCl2溶液中加2滴KSCN溶液,溶液不变红,原因是Fe2+遇SCN-不变红。实验②:向①的溶液中加3%

7、的H2O2一滴并振荡立即出现血红色,振荡后不褪色,原因显然是因为Fe2+离子被氧化为Fe3+,Fe3+和SCN-反应得到了红色的Fe(SCN)3溶液。实验③:向②的溶液中继续加H2O2溶液,溶液中出现大量气泡且红色褪去,用带火星的木条检验③中的气体,木条复燃。【实验探究】实验①:取2mlKSCN溶液向其中加入几滴BaCl2溶液和稀盐酸,无明显现象,实验②:向①所得的溶液中滴加3%的H2O2,溶液中出现白色沉淀并有少量气泡,沉淀物为BaSO4。实验③:将6%的H2O2溶液加入KSCN固体中,生成的气体依次通过品红溶液,酸性KMnO4溶液和

8、澄清的石灰水,结果发现,品红溶液褪色,澄清的石灰水变浑浊,实验表明:SCN-被H2O2氧化生成了SO2和CO2气体。在实验②中,之所以有沉淀BaSO4是因为得到的二氧化硫有一部分继续被双氧水氧化为SO42-

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