河北省安新中學 楊涉
化學興趣小組的同學在酸和堿的化學性質實驗活動中意外發(fā)現,滴有酚酞的氫氧化鈉溶液變紅后不久,紅色又褪去了(如下圖)。于是,他們對產生這一現象的原因進行了探究。
為什么滴加了酚酞的氫氧化鈉溶液紅色會褪去?
經小組同學分析,得到了以下猜想:
猜想一:紅色褪去與室內的二氧化碳含量較高有關;
猜想二:紅色褪去與氫氧化鈉溶液的濃度有關;
猜想三:紅色褪去與酚酞溶液的濃度有關。
實驗過程:向盛有2 毫升碳酸鈉溶液的試管中滴加兩滴0.5%的酚酞溶液。
實驗現象:溶液變紅,振蕩不褪色。
實驗分析:氫氧化鈉溶液吸收室內的二氧化碳后,最終變?yōu)樘妓徕c溶液,酚酞遇到碳酸鈉溶液后會變紅。
實驗結論:猜想一錯誤,紅色褪去與氫氧化鈉吸收室內的二氧化碳無關。
實驗過程:向甲(盛有2 毫升10%的氫氧化鈉溶液)、乙(盛有2 毫升5%的氫氧化鈉溶液)、丙(盛有2 毫升1%的氫氧化鈉溶液)三支試管中分別滴加兩滴0.5%的酚酞溶液。
實驗現象:溶液均變紅。甲試管振蕩后片刻,紅色褪去;乙試管振蕩后5 分鐘,紅色褪去;丙試管振蕩后30 分鐘,紅色明顯變淺,1 小時后仍顯淺紅色。
實驗結論:猜想二正確。紅色褪去與氫氧化鈉溶液的濃度有關,濃度越大,越容易褪色。
實驗過程:取三支試管分別加入2 毫升1%的氫氧化鈉溶液,然后再向三支試管中分別滴加兩滴0.5%、2%、5%的不同濃度的酚酞溶液。
實驗現象:溶液變紅,振蕩不褪色。
實驗結論:猜想三錯誤,紅色褪去與酚酞溶液的濃度無關。
化學興趣小組的同學經查閱科學出版社出版、張錫瑜等編著的《化學分析原理》一書,最終了解到:酚酞在中性條件下,主要以無色內酯式結構存在;在堿性溶液中,以醌式結構存在;在強堿介質中,以無色羧酸鹽式結構存在。
在實驗中,為了確保溶液紅色較長時間不變,若酚酞溶液的濃度為0.5%,則建議使用的氫氧化鈉溶液的濃度為1%以下。