品红溶液异常褪色现象引发的探究，本文主要内容关键词为：品红论文,溶液论文,异常论文,现象论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的产生
使品红溶液褪色的实验，课本上用硫酸和亚硫酸钠反应产生的通入到品红溶液中，使粉红色品红溶液褪色。发现通入到品红溶液中往往需要数分钟才能使溶液颜色褪尽。有学生提出该实验是否改为在品红溶液中先后加入
粉末和稀硫酸，认为这样可从品红溶液中直接产生，从而加快溶液褪色速度，且又简化实验装置和操作，还能大大减少对空气的污染。但当我们在品红溶液中加入少量粉末，还没加入稀硫酸时，发现品红溶液迅速褪色了，比通入品红溶液褪色快得多。为什么品红溶液中加入，粉末会很快褪色？这个问题引发了学生浓厚的兴趣，一致认为该异常现象值得探究。
二、实验与分析
所用仪器：18×200mm试管、胶头滴管、酒精灯、二氧化硫发生装置等。
所用药品：品红溶液、
粉末、乙醛溶液、2mol/L硫酸等。
1.引发出问题的实验
［实验一］ 通入品红溶液数分钟后可使品红褪色，对该褪色的品红溶液用酒精灯加加热，溶液又变为红色。
［实验二］ 少量粉末加入品红溶液后品红在瞬间褪色，褪色速度比“使品红溶液褪色”快得多，对该褪色的品红溶液用酒精灯加加热，溶液还是无色。
从实验二的现象可推测：在实验一中导致品红溶液褪色很可能不是本身直接与品红作用，有可能是与品红溶液中的水反应生成了亚硫酸或亚硫酸电离产生的亚硫酸根
或亚硫酸氢根
离子与品红作用的结果。在实验二中除了可能有上述亚硫酸根、亚硫酸氢根离子的作用外，当然也可能有其他使得品红褪色的原因，例如品红在水解后的碱性条件下是否也会引起褪色呢？
2.设计和验证
我们主要从以下两个方面考虑：
(1)使品红溶液褪色是本身直接与品红结合成不稳定的化合物，还是需要有水的参与？
(2)加入粉末，褪色后的品红溶液是不是与通后褪色的品红溶液具有相同的主要产物及性质？
［实验三］ 将少量粉状品红溶解于无水酒精中（品红浓度约0.01%)，将经过干燥的通入盛于大试管内的品红无水酒精溶液中。连续通气体15分钟，结果发现品红并没有明显褪色，可见使品红褪色应有水的参与。
［实验四］ 在40mL品红溶液中加入绿豆大小的粉末，品红溶液较快褪色，将该褪色的品红溶液分为两份，其中一份用酒精灯加热至近沸点，溶液不变色，再趁热逐滴加入稀
，该溶液又变为红色；另一份加入稀，调至溶液pH约为2～3，溶液不变色，对其加热，溶液变为红色。
从上述实验可见，实验一和实验二虽有相同的褪色现象，但其反应是不同的，褪色后的主要产物及性质也有差异，即应是与品红溶液中的水反应生成了
才使得品红褪色。但
使品红褪色又另有原因。
3.拓展
从上述实验可知，粉末使品红溶液褪色与使品红溶液褪色的速度及其产物性质有明显差异，那么是不是由于，水解后的碱性条件才导致品红溶液褪色的呢？如果是碱性条件导致品红溶液褪色，那么
等也应该会使品红褪色！
［实验五］ 在20mL品红溶液中加入黄豆大小的粉末，振荡，品红溶液慢慢变浅，加热至近沸点，红色基本褪去，趁热加入稀，调至溶液pH约为2～3，还是无色。
［实验六］ 在20mL品红溶液中滴加数mLNaOH溶液，振荡，溶液渐渐褪色。加热后溶液不变色，若趁热滴加盐酸，溶液还是无色。
［实验七］ (1)将二氧化硫通入品红的水溶液中，使红色品红溶液变为无色的溶液（该溶液即为希夫试剂，又称品红醛试剂，它遇醛会反应而产生紫红色物质，可用于检测醛，例如用希夫试刘来区分醛和酮等），在该无色希夫试剂溶液中加入几滴乙醛溶液，溶液出现紫红色。该紫红色明显不同于品红的粉红色。
(2)在20mL品红溶液中滴加数毫升NaOH溶液，振荡，溶液渐渐褪色。在该无色溶液中也加入几滴乙醛溶液，振荡，溶液仍为无色，没出现紫红色，加酸中和至酸性，还是没出现紫红色。
(3)在20mL品红溶液中加入绿豆大小的粉末，品红溶液较快褪色，再加入稀，调至溶液pH约为2～3，溶液不变色，在该无色溶液中再加入几滴乙醛溶液，溶液出现明显的紫红色。
三、品红变色的机理
查阅新版的《化学辞典》（周公度主编，化学工业出版社2004年4月出版p346、530）和《有机化学词典》（北大化学系编，科学出版社1987年出版p318)等文献资料，可知使品红变色的部分机理如下：
1.使品红褪色的机理
3.NaOH使品红褪色的机理
当在品红溶液中滴加NaOH溶液时有如下反应，随NaOH浓度增加溶液最后变为无色。
四、结论
由此我们可以认为品红的变色与品红分子结构中的共轭体系有关。当向品红溶液中加入
等时，它们都能与品红发生加成反应而破坏了品红的共轭体系，从而使品红褪色。上述一系列实验现象又告知我们：使品红褪色的原因是双重的，其间既有(1)式的反应，又有其水解产生的碱性导致加成反应，所以使品红褪色后的产物既有希夫试剂的成份，也应有上述(3)式中与碱反应的产物，这两种溶于水都是无色的产物，性质有差异，它们间的浓度比也应随溶液pH值的大小而起变化，加入的量越多，pH值越大，(3)式反应中的产物含量也越大。
学生们通过上述实验探究，初步了解了使品红溶液褪色的异常现象之原因，更重要的是通过该活动，学生们拓展了思路、提高了解决这一类问题的能力，并学会了处理实验问题的一些方法。