1、過氧化鈉使紅色酚配溶液褪色的實驗分析楊承印王立剛(陜西師范大學化學系)、問題的提出高中化學教材第四章堿金屬的第4個演示實驗，給盛有NaQ的試管中 加入少量水，當檢驗完Q后，再加數滴酚酉太試液，其現象并不完全像教學參 考書中所描述的那樣，而是紅色消失。對于此種反常現象，有過兩種不同的 觀點。實際情況怎樣？本文通過下述實驗，給出一種解釋，供參考。、實驗過程1反應原理NaQ溶解于水及酚配在溶液中的顯色機理分別用下式表示NaQ+2HQ 2NaQH-HQ2H2Q 2HQ+QT2 .酚猷與NaQH乍用稱取NaQH配制pH從148的不同溶液。取這些溶液各1 mL于試管 中，各加2滴酚酉太試液，當溶液pH&g

2、t; 14時，經振蕩，紅色消失。往該無色溶 液中逐滴加稀HSQ (O.lmol /L)，當pHv 13時，紅色復現，繼續 滴加至 pHv9,紅色又消失。此時再加2moi/L的NaQH溶液，當pH>9時，紅色復 現，pH> 14,紅色又消失。由此可推知，當溶液的堿性過強(pH> 14)，加入 酚猷，紅色的消失是因為酚猷紅色的釀式結構轉化為無色的竣酸鹽式結構。 所以，使酚猷顯紅色的最佳pH范圍應為139之間。3 .酚猷與HQ作用為模擬給NaQ溶液中加入酚儆以后紅色消失的現象，我們找出在堿介質 中，酚猷與HQ的作用條件及變色機理。取pH=11的NaOHIm和30%的HO2滴于一支試

3、管中，然后加酚酉太1 滴，出現紅色，振蕩，紅色消失。為避免殘存的 HQ對后續反應的影響， 可加入重金屬的氧化物或氫氧化物作為催化劑以加速 HO的分解。給上述 溶液加入MnQ除掉過量的HO,靜置后，上層澄清溶液紅色不復現。再取 pH> 14的NaOH溶液，做類似實驗，我們將上層清液取出，給它回滴稀硫 酸，使該溶液的pH限定在148之間，紅色仍然不復現。下面是給ImLNaO 溶液中加2滴30%HO后，再加1滴酚儆試液，不同pH溶液紅色消失所需要 的時間（min）。pH1311108褪色時間220(50180以上現象表明，在酚猷顯色范圍內，隨pH降低，褪色時間延長，并且 紅色一旦消失，再加酸或

4、堿調節溶液的pH,紅色也不復現。產生上述現象的可能原因如下：根據弱電解質在溶液中各型體分布系數 公式 S b=K/ （ H+ + K%對于酚儆，其 K>=7.9 X 1O-10，當H =1 X 10-12mol /L （pH=12）時，經計算，紅色的醒式含量達到99.98 % （可不考 慮醒式向竣酸鹽式轉化）。隨著H+增加，溶液中的醒式含量降低。對于 HQ,在堿性條件下發生酸式電離：HO=H+ HOK>=1 .8X1O”2 ho具有強的氧 化性，其電極反應為：HO + HO+ e=3OHEB0=0.87V當pH=12時，據分布 系 數公式計算，知H。已占64.3 %。隨著pH降低，

5、HO含量也降低，氧化能力 隨之降低。這就是為什么pH在139之間時，pH越小，褪色速度越慢的可 能原因。即H。使紅色酚儆溶液褪色的原因是HO離子把醒式結構進一步氧 化為無色所致，并且這種氧化能力隨pH降低而減弱。4 . Na。的水溶液與酚酷作用稱取固體NaO,溶解后分別配成pH為13、12、11、10的溶液，再 滴入 酚猷試液檢驗褪色情況，發現pH為14、13、12的3個試樣紅色消失，pH 為11和1。的長時間紅色不消失。Na。溶液與酚酉太的作用，與前面NaOH HO （堿性）分別和酚酉太作用 的現象一致。那么我們就可以推測出Na。溶液與酚儆之間的作用，實際 上是 堿性溶液中HO電離出的HO離

6、子和酚酉太的醍式.結構發生了氧化還原反應。三、問題的解決基于以上的實驗事實與分析，我們認為給NaQ的水溶液中滴加酚配，紅 色消失的原因有兩點。1 當固體Na。中所加水量較少時（pH> 14），高濃度的OF離子使酚 獻由醒式轉化為竣酸鹽式。2 當加入的水量適中（成為138），溶液中的HO就會把酚配的 紅色 醒式氧化。要使Na。與水反應后滴加酚酉太試液，紅色不消失（至少一節課時間 內），則要從以下兩點考慮，兩者缺一不可。首先是不考慮氧化作用，溶液 的pH控制在138之間。其次是溶液中的H0的濃度不能太大。但是，保 持了上述的紅色不消失，則使溶液的濃度變得很小，這就很難析出 O2 （大量HQ溶解于水中）。為了使這個演示實驗現象明顯，達到預期目的， 其原則是：在濃堿液中檢驗。，在稀堿液中檢驗NaOH具體操作改為，取黃 豆粒