王睿涵

摘 要：對酚酞試液加熱變紅的異常現(xiàn)象進(jìn)行了分析，探討了出現(xiàn)這種情況的原因，最終認(rèn)為僅僅憑借加熱后酚酞試液變紅這一現(xiàn)象不能夠證明溶液呈現(xiàn)出堿性的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：酚酞試液；氯化鈉；蒸餾水；玻璃

一、問題的提出

高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，向稀釋的氫氧化鈉溶液中滴入酚酞試劑，溶液會變成紅色；之后再向溶液中加入稀鹽酸直至溶液變?yōu)闊o色。此時(shí)，用pH試紙對無色溶液進(jìn)行測定可以溶液呈酸性。對無色溶液在蒸發(fā)皿內(nèi)進(jìn)行加熱，得到的固體物質(zhì)呈現(xiàn)出紅色。但是從理論層面進(jìn)行分析我們可知該固體應(yīng)該是氯化鈉，而氯化鈉是白色的。那么這種紅色的異常狀況是由于什么原因所導(dǎo)致的呢，下文進(jìn)行了分析。

二、實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)1：向干凈試管中用滴管滴入10mL稀釋的NaOH溶液，然后再向其中加入3滴酚酞試劑，之后發(fā)現(xiàn)試管中溶液呈現(xiàn)出紅色；然后用滴管向其中滴入稀HCl溶液，在滴加鹽酸溶液的過程中不斷震蕩試管，直到溶液變成無色為止。此后用pH試紙對溶液酸堿度進(jìn)行測定，得知溶液的pH=6。

實(shí)驗(yàn)2：向干凈蒸發(fā)皿中加入3mL試管內(nèi)無色溶液，然后將其放置于石棉網(wǎng)上在酒精燈下加熱，并用玻璃棒進(jìn)行不斷攪拌，在溶液即將蒸發(fā)完時(shí)，停止加熱，使用預(yù)熱使得蒸發(fā)皿內(nèi)液體完全蒸發(fā)，這時(shí)發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)皿內(nèi)有紅色固體物質(zhì)殘留。

實(shí)驗(yàn)3：使用新的蒸發(fā)皿重復(fù)實(shí)驗(yàn)二過程，但是此過程中不適用玻璃棒進(jìn)行攪拌，最后發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)皿內(nèi)的固體物質(zhì)與實(shí)驗(yàn)二相比，顏色比較淺。

實(shí)驗(yàn)4：使用提純的氯化鈉晶體在蒸餾水中進(jìn)行溶解，配制出稀氯化鈉溶液，然后取潔凈蒸發(fā)皿向其中加入3mL氯化鈉溶液，并加入3滴酚酞試劑，此時(shí)溶液呈現(xiàn)出無色狀態(tài)。此后重復(fù)實(shí)驗(yàn)二的加熱、攪拌過程，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸由無色轉(zhuǎn)變成紅色，用pH試紙進(jìn)行酸堿度測定，發(fā)現(xiàn)溶液呈堿性。

實(shí)驗(yàn)5：將實(shí)驗(yàn)1中溶液在酒精燈上進(jìn)行加熱，持續(xù)一段時(shí)間之后，發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變?yōu)榧t色，用pH試紙測定可知溶液呈堿性。

實(shí)驗(yàn)6：取潔凈蒸發(fā)皿，向其中加入實(shí)驗(yàn)中所用的酚酞試劑1mL，并進(jìn)行加熱和攪拌，加熱一段時(shí)間之后發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變?yōu)榧t色；同樣取一支潔凈試管重復(fù)上述過程，加熱震蕩發(fā)現(xiàn)溶液也逐漸由無色狀態(tài)變?yōu)榧t色，冷卻后，使用pH試紙進(jìn)行測定，得知其pH呈堿性。

實(shí)驗(yàn)7：取兩支潔凈試管向其中加入酚酞試劑5mL，然后加熱至沸騰狀態(tài)，此時(shí)會有大量的乙醇蒸氣從中溢出，加熱過程中為了防止其出現(xiàn)爆沸需要不斷加熱，等到溶液變?yōu)闇啙釥顟B(tài)時(shí)，繼續(xù)加熱后發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變?yōu)榉奂t色，冷卻后測定其pH呈堿性。兩支試管一只進(jìn)行敞口靜置，剩下一只密封關(guān)口后靜置冷卻。兩支試管中粉紅色溶液都逐漸變淺，直至無色。敞口放置的試管所耗時(shí)間約為5小時(shí)，密封關(guān)口的試管大約耗時(shí)17個(gè)小時(shí)。之后用pH試紙分別對兩個(gè)試管溶液進(jìn)行pH測定，得知敞口試管中溶液pH呈現(xiàn)出酸性，密封試管溶液呈現(xiàn)出堿性。

實(shí)驗(yàn)8：向3mL95%的乙醇溶液中加入少量酚酞固體，溶解之后對所得溶液進(jìn)行加熱，發(fā)現(xiàn)溶液始終呈現(xiàn)出無色狀態(tài)，然后向其中加入適量蒸餾水繼續(xù)加熱，持續(xù)一段時(shí)間之后發(fā)現(xiàn)溶液逐漸變?yōu)榉奂t色，冷卻之后進(jìn)行pH測定發(fā)現(xiàn)其呈堿性。

實(shí)驗(yàn)9：采用蒸發(fā)的方式制取適量蒸餾水，完成后用pH試紙對其pH進(jìn)行測定，發(fā)現(xiàn)其pH為6.982，然后取干凈的鐵坩堝與玻璃試管，向其中加入3mL蒸餾水，然后對其進(jìn)行加熱，沸騰之后再向其中加入實(shí)驗(yàn)中所用的酚酞試劑，持續(xù)加熱后發(fā)現(xiàn)試管中溶液變紅，坩堝中溶液顏色無變化；用pH試紙進(jìn)行測定發(fā)現(xiàn)試管中溶液的pH為8.787，為堿性，鐵坩堝中的溶液pH為7.149，非常接近中性。

三、原因分析

通過分析認(rèn)為原因可能為：玻璃容器和陶瓷蒸發(fā)皿中都含有硅酸鹽類物質(zhì)，其在加熱攪拌的過程中，會使得硅酸鹽融入溶液中，并進(jìn)行水解，導(dǎo)致溶液呈現(xiàn)出堿性，因此酚酞試劑和所得固體是紅色的。

那么在試管中加熱滴有酚酞試液的氯化鈉溶液和蒸餾水又是什么原因?qū)е缕渥兗t呢？在此我們先分析一下酚酞試劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其出現(xiàn)變色反應(yīng)的原理：

由上圖我們可知，酚酞結(jié)構(gòu)從強(qiáng)堿到強(qiáng)酸環(huán)境，越來越質(zhì)子化，但只有在強(qiáng)酸環(huán)境與堿性環(huán)境中顯現(xiàn)出顏色。這是因?yàn)樵谶@兩種環(huán)境中中心碳原子為雜化，所有碳原子在同一平面形成整個(gè)分子的大離域π鍵。

由此我們能夠得知，溶液中含有共軛雙負(fù)離子更加容易使其體現(xiàn)出顏色變化，這是由于該體系中的自由電子能夠?qū)μ囟úㄩL的電磁波進(jìn)行吸收，從而使溶液發(fā)生顏色變化。

四、結(jié)論

通過上述實(shí)驗(yàn)我們可知，在玻璃器皿中對酚酞溶液進(jìn)行加熱后，溶液變紅是可能由多種原因造成的。在玻璃器皿中對中性溶液進(jìn)行加熱的過程中玻璃器皿中的硅酸鹽會進(jìn)行溶解和電離，從而使溶液pH變大，導(dǎo)致溶液逐漸變?yōu)閴A性。所以由此得出結(jié)論：加熱過程中酚酞試劑變?yōu)榧t色并無法證明原來的溶液為堿性。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 劉瑞彬