酚酞試劑在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“異?！爆F(xiàn)象探討

馬建龍

【關(guān)鍵詞】 化學(xué)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；酚酞試劑；現(xiàn)象

【中圖分類號】 G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A

【文章編號】 1004—0463（2015）09—0123—01

酚酞試劑是在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最常見的試劑之一，然而它在實(shí)驗(yàn)中偶爾出現(xiàn)的一些“異常”現(xiàn)象常使部分師生處于困惑境地，特別是近年來與這些“異?！爆F(xiàn)象相關(guān)的探究題和實(shí)驗(yàn)題也成為中考的熱點(diǎn)之一。以下就常見“異?！爆F(xiàn)象加以簡單探討。

1.將酚酞試劑滴入NaOH溶液中，有時會出現(xiàn)開始變紅，很快紅色變成無色的現(xiàn)象，為什么？在濃硫酸中滴入酚酞試劑變橙色，為什么？

酚酞是一種有機(jī)弱酸，它在酸性（pH值在0～8.2）溶液中，形成無色分子（內(nèi)酯式結(jié)構(gòu)，如圖乙）。但隨著溶液中H+濃度的減小，OH-濃度的增大（pH>8.2），酚酞分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，并進(jìn)一步電離成紅色離子（醌式結(jié)構(gòu)，如圖丙）。如果OH-的濃度過大（pH>10），紅色離子又轉(zhuǎn)化為無色離子（羧酸鹽式結(jié)構(gòu)，如圖丁）。如果在強(qiáng)酸性（pH<0）溶液中則主要以三苯基甲烷碳正離子衍生物（橙色，如圖甲）的形式存在，而且酸性越強(qiáng)，濃度越大，顏色越深。這些轉(zhuǎn)變過程都是可逆的，條件改變，顏色隨之可能發(fā)生改變。

綜上可知：

（1）滴加酚酞試劑顯無色的溶液可能是弱堿性的溶液，也因此原因，酚酞只能檢驗(yàn)堿性溶液，而不能檢驗(yàn)酸性溶液。

（2）將酚酞試劑滴入堿性溶液中時，看到開始變紅，很快紅色變成無色，是因?yàn)镺H-濃度過大（pH>10）。為了驗(yàn)證這個褪色現(xiàn)象是否因空氣中CO2“闖入”所造成，可繼續(xù)往變成無色的溶液中再滴加酚酞，如果還是無色，則說明是CO2“闖入”之故；若變紅色，表明溶液仍為堿性（即使有CO2“闖入”問題）。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是再次滴入酚酞，溶液呈現(xiàn)紅色，振蕩過程中又變成無色，表明酚酞在強(qiáng)堿性濃溶液中為無色。

（3）在酸性溶液中滴入酚酞試劑變橙色是因?yàn)槿芤核嵝赃^強(qiáng)（pH<0）。驗(yàn)證的方法是：把滴有酚酞變橙色的強(qiáng)酸的濃溶液反復(fù)震蕩，發(fā)現(xiàn)不變色，若把橙色溶液倒入大量水中，則變成無色溶液。

2.氨水中滴加酚酞試劑變紅，久置后變?yōu)闊o色，為什么？

氨水是弱堿性溶液，滴加酚酞變紅色。氨水中存在以下平衡：

NH3·H2O?NH3↑+H2O

由于酚酞試劑的pH值的變色范圍是8.2～10.0。久置，由于其強(qiáng)揮發(fā)性，氨水濃度降低，pH落到8.2以下，因而由紅色變?yōu)闊o色。

3.純堿溶液中滴加酚酞為何顯紅色？如何證明是碳酸根離子造成的？

純堿是強(qiáng)堿弱酸鹽，陰離子會發(fā)生水解：

Na2CO3+H2O?NaHCO3+NaOH

NaHCO3+H2O?H2CO3+NaOH

水解產(chǎn)生氫氧根離子顯堿性，故而滴加酚酞變紅色，反過來如果沒有碳酸根離子就沒有堿性產(chǎn)生。驗(yàn)證的方法是：在純堿溶液中加入稍過量的氯化鈣（或氯化鋇、硝酸鈣、硝酸鋇），充分反應(yīng)后過濾，濾液中滴加酚酞試劑，可看到紅色消失。在不同版本的九年級化學(xué)教材中就化肥的使用問題都提到草木灰（主要成分是碳酸鉀）溶液顯堿性，不可與銨態(tài)氮肥混用，其顯堿性原理和以上相類似。

4.向含有酚酞的NaOH溶液中滴加雙氧水，溶液由紅色變?yōu)闊o色，為什么？

H2O2是氧化性非常強(qiáng)的物質(zhì)，可以作漂白劑、氧化劑、制氧劑等。酚酞是具有酚羥基結(jié)構(gòu)的有機(jī)物，H2O2的氧化性使苯環(huán)上的酚羥基被氧化。因此，向含有酚酞的NaOH溶液中滴加雙氧水，溶液由紅色變?yōu)闊o色是因?yàn)槠溲趸愿淖兞朔犹肿拥慕Y(jié)構(gòu)。

編輯：張 昀