酚酞试液遇NaOH溶液先变红后褪色的探究

过氧化钠与水反应机理的探究实验作者：陈头平来源：《学习周报·教与学》2020年第28期摘要：过氧化钠与水反应后的溶液中滴入酚酞溶液，振荡后出现红色褪色的现象。

为探究该反应的褪色的原因而进行实验设计、实验验证，进而探究出过氧化钠与水反应的机理。

关键词：过氧化钠;酚酞溶液;褪色;反应机理;过氧化氢问题提出：在学习“钠的重要化合物”（人教版）时，P55实验3-5：把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。

用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，有什么现象发生？实验中向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，观察到的溶液先变红振荡后又出现褪色的现象。

酚酞溶液变红后为何会褪色呢？猜想：1.实验中Na2O2过量，Na2O2的强氧化性将红色漂白;2.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，可能氢氧化钠的浓度对酚酞变色的影响，也可能产生的氧气使酚酞变色;3.过氧化钠与水反应不是一步完成的，中间产物有漂白性。

理论探讨：查阅《化学》必修一教师教学用书（人教版）：Na2O2易潮解，与水或稀酸作用时生成過氧化氢并放热，过氧化氢不稳定，立即分解放出氧气：先与水发生复分解反应，生成过氧化氢：Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2，过氧化氢不稳定分解2H2O2===2H2O+O2↑。

查阅高等无机化学教程，也有类似的解释。

酚酞溶液在不同酸碱环境下的结构：实验一：实验目的：酚酞溶液在不同酸碱环境下变色实验对照。

实验药品：5mol/L H2SO4的溶液、0.05 mol/L H2SO4的溶液、0.001 mol/LNaOH的溶液、1 mol/LNaOH的溶液、酚酞溶液。

实验仪器：pH试纸（或pH计）、比色卡、玻璃棒。

实验步骤：1.分别测出四种溶液的pH。

2.分别取少量四种溶液滴入酚酞溶液观察现象。

实验现象：5mol/L H2SO4的溶液呈橘红色，0.05 mol/L H2SO4的溶液呈无色，0.001mol/LNaOH的溶液呈紫红色，1 mol/LNaOH的溶液呈无色。

问题解答与讨论2010年，第12期SO2使含酚酞的NaOH溶液褪色原理的探究陈雷,王新东（赣榆高级中学,江苏赣榆222100）文章编号：1005－6629(2010)12－0069－02中图分类号：G633.8文献标识码：B笔者在完成二氧化硫的漂白性、还原性和酸性氧化物的性质的教学后，为巩固刚学的知识，提高学生的探究能力，利用已有的实验条件，让学生设计一个探究实验。

问题1.先在氢氧化钠溶液中滴加1～2滴酚酞试剂，然后通入二氧化硫气体，会发生什么现象？学生很容易答出溶液会褪色的结论，实验现象也是如此。

问题2.溶液褪色是因为二氧化硫的什么性质所致？怎么才能证明你的结论？经过学生认真思考、讨论，最后得出两个不同的结论：(1)二氧化硫的漂白作用；(2)二氧化硫作为酸性氧化物和氢氧化钠反应的结果。

因为刚学过二氧化硫的漂白性，教学中强调二氧化硫漂白原理是其和有色物质反应生成无色不稳定的物质。

此物质受热易分解，溶液会恢复原来颜色。

据此，大多数学生想到了用加热的方法加以判断。

实验1.取褪色溶液2mL，加热。

溶液的颜色未发生变化，学生都露出了胜利的微笑。

结论出来了，不是漂白作用，那应是二氧化硫和氢氧化钠溶液反应导致红色褪去！此时，继续提问学生，是否还有其他方法也可以对此实验现象作出判断吗？很快就有学生提出，若是二氧化硫和氢氧化钠反应而褪色，则溶液中的酚酞还在，再滴加氢氧化钠溶液时，溶液会再次出现红色。

此时，我表扬了该同学，鼓励学生要从多方面考虑问题，并要求该生到前面演示。

实验2.取褪色溶液2mL，滴加数滴氢氧化钠溶液。

然而，学生做的实验并没有出现我们预想的现象，即滴加氢氧化钠溶液后，没有出现红色。

什么原因呢？学生愕然，我也想不明白，我又亲自做了一次，结果还是如此。

此时，出现了意想不到的尴尬。

“看来这里面隐藏着新的问题，但可以明确告诉大家，此处褪色的原因应该就是二氧化硫和氢氧化钠反应的结果，而不是二氧化硫的漂白性。

过氧化钠与水反应的溶液使酚酞红色褪一．研究背景：在高一上学期的一节化学课上，老师带领我们探究过氧化钠的性质时，当老师向过氧化钠中加入水后，有大量气泡生成，用带火星的木条检验该气体时，看到木条复燃，证明反应有氧气生成，然后老师将酚酞加入所得溶液中，看到溶液变为红色，证明有氢氧化钠的生成。

但是我们看到溶液随后出现褪色现象。

当时我们提出疑问：溶“到底是为什么呢？同学们如果想液为什么会褪色呢？而老师没有给出答案。

而是说：知道答案可以自己进行探究！老师给你们提供药品并进行指导！”于是这个问题引起了我们极大的探索欲望，我们将这个问题作为了研究性课题进行了研究。

二．研究的目的及意义：目的：探究酚酞褪的色原因，以及造成褪色现象的物质。

来增强我们实验探究、试验设计、观察的能力。

意义:通过探究，培养了我们团结合作的精神，以及观察、总结的能力。

同时也丰富了我们的课余学习生活。

三．主要的研究方法：以实验探究为主，兼并查找文献资料。

四．研究内容：探究溶液中可使酚酞褪色的物质，及其各个物质褪色的原理，并且得出结论、做出分析。

五．研究过程：1、探源：过氧化钠与水反应后的溶液，酚酞加入其中，先变红后有褪色，可能是其中什么物质的作用呢？于是我们先查阅了相关资料。

通过查阅资料，我们知道过氧化钠与水的反应可以分成两步：①先与水发生复分解反应，生成过氧化氢Na2O2＋2H2O2NaOH＋H2O2②过氧化氢不稳定分解2H2O22H2O＋O2↑酚酞的结构式为：2、猜想：由于过氧化钠与水反应过程中有过氧化氢生成，所以溶液中能使酚酞由红色变为无色的可能为过氧化钠、过氧化氢、氢氧化钠、氧气这四种物质。

那么到底是哪种物质的作用呢？3．设计并进行实验。

实验一：实验目的：探究O2 是否能是红色酚酞褪色。

所需药品：H2O2、酚酞溶液、MnO2。

所需仪器：试管、试管架、带有导气管的单孔胶塞、胶头滴管。

实验步骤： 1.将少量NaOH 固体投入蒸馏水中，制成低浓度的NaOH 溶液，再将酚酞试剂滴入NaOH 溶液中使其变红。

氢氧化钠溶液使酚酞试液变色的探究作者：龚益权来源：《新校园·中旬刊》2017年第05期一、问题的提出人教版九年级化学下册教材第十单元“酸和碱”课题1“常见的酸和碱”中通过在白醋、苹果汁、石灰水、氢氧化钠溶液中分别加入紫色石蕊试液和无色酚酞试液后的颜色变化两组实验，得出“酸能使紫色石蕊试液变成红色，不能使无色酚酞溶液变色；碱能使紫色石蕊溶液变成蓝色，使无色酚酞溶液变成红色”。

但是，在实际操作中，往往出现异常现象，在氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液先变红色，然后又变成无色。

二、查阅资料酚酞是一种弱有机酸，在PH8.2时为红色的醌式结构，酚酞的醌式或醌式酸盐在碱性介质中很不稳定，它会慢慢地转化成无色羧酸盐式；遇到较浓的碱溶液，会立即转变成无色的羧酸盐式，所以，酚酞试剂滴入浓碱液时，酚酞开始变红，很快红色褪去变成无色。

简单地说，氢氧化钠溶液的浓度太高了，破坏了酚酞的结构。

既然如此，我们在实验中应该将氢氧化钠溶液的浓度控制在什么范围较恰当呢？三、进行实验1.所用仪器、药品电子天平（0.001g），量筒：10ml、50ml、100ml，容量瓶：100ml，烧杯、试管、玻璃棒、药匙、胶头滴管，氢氧化钠、酚酞、无水乙醇、蒸馏水。

2.配制标准酚酞溶液称取0.5g酚酞溶于无水乙醇中，定容到100ml，混合均匀，即得0.5%的酚酞溶液。

3.配制不同浓度的氢氧化钠溶液，滴入酚酞试液，观察颜色变化并记录所需时间（1）称取4gNaOH，用量筒量取46ml水，在烧杯中溶解，并用玻璃棒搅拌均匀，即得8%NaOH溶液。

取4支试管，一支加入蒸馏水以作对比，另3支分别加入3ml8%NaOH溶液，各滴入2d酚酞试液，振荡、静置、观察，颜色变化很快。

（2）取4gNaOH，量取96ml水，在烧杯中溶解，用玻璃棒搅拌均匀，得4%NaOH溶液。

取4支试管，一支加入蒸馏水作对比，另3支分别加入3ml4%NaOH溶液，各滴入2d酚酞试液，振荡、静置、观察，颜色变化快。

过氧化钠投入酚酞水中的现象将过氧化钠投入滴有酚酞溶液的水中，溶液先变红后褪色，其有关知识如下：1、将过氧化钠加入酚酞溶液中，会观察到以下现象，溶液变红过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，使得溶液碱性增强，因此滴入酚酞后，溶液呈现红色。

溶液褪色过氧化钠具有漂白性，它会将酚酞分解为无色的物质，使得溶液的颜色逐渐褪去。

2、过氧化钠还可以与其他物质反应产生不同的现象。

例如，它可以在加热条件下与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；可以与水反应生成氢氧化钠和氧气；可以与酸反应生成相应的盐和水等。

3、除了在科学实验中的应用外，过氧化钠在日常生活中也有很多用途。

例如，它可以用于漂白衣物、消毒杀菌、制作氧气等。

此外，由于过氧化钠具有碱性，还可以用于中和酸性物质，例如在制作化妆品时可以中和酸性物质，起到护肤的作用。

酚酞溶液的有关知识1、酚酞的化学性质：酚酞，或酚酞指示剂，是一种弱有机酸，其化学式为C20H14O4。

它在酸性环境下呈无色，而在碱性环境下则呈红色。

这种颜色变化是由于酚酞分子在不同的pH值环境下结构发生改变，导致其吸收光谱发生变化。

2、酚酞溶液的制备：通常，酚酞指示剂是以酒精为溶剂制备的。

将0.5克酚酞溶解在50毫升95%的酒精中，再加入50毫升蒸馏水即可得到0.1%的酚酞溶液。

3、酸碱指示剂的应用：酚酞溶液常常被用作酸碱滴定中的指示剂。

在酸碱滴定中，当溶液的pH值变化时，指示剂的颜色也会随之改变。

通过观察指示剂颜色的变化，可以确定滴定终点。

4、酚酞溶液的变色范围：酚酞溶液的变色范围是pH=8-10。

当pH值小于8时，酚酞呈无色；当pH值在8-10之间时，酚酞呈粉红色；当pH值大于10时，酚酞呈红色。

实验五探究性实验设计——Na2O2和H2O反应后使酚酞红色褪去原因的探究一、实验目的：1、学会中学化学实验中探究性实验设计的一般过程与方法；2、探究Na2O2和H2O反应后使酚酞红色褪去的原因。

二、提出问题：在过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，为什么溶液变红后很快又褪色？三、相关资料查阅综述：通过查找文献，我们发现，有关向过氧化钠与水混合后的溶液中滴加酚酞先变红后又褪色的机理的研究主要有2种观点：一种观点认为是由于反应后溶液中生成的氢氧化钠，使酚酞变红，而后又由于碱液的浓度很大而使溶液又褪色了。

另一种观点认为过氧化钠与水混合后溶液中产生了原子氧，它的氧化性极强，使酚酞氧化而褪色。

四、问题解决设想：通过分析，我们得出可能的影响因素有4个：1、反应后温度的高低对实验现象造成影响；2、生成物氢氧化钠浓度的大小对实验现象造成影响；3、反应后放置时间的长短对实验现象造成影响；4、中间产物H2O2的生成对实验现象造成影响。

问题解决的设想：1、若是溶液的温度太高使颜色褪去，可以把反应后的溶液冷却后再加入酚酞溶液，如果颜色变红后不再褪去，说明是温度的原因。

2、如果是产物NaOH的浓度太高使溶液颜色褪去，则可以配制不同浓度的氢氧化钠溶液，然后分别滴加酚酞，如果颜色变红后不再褪去说明是浓度的原因。

3、如果是因为放置时间的长短使得颜色褪去，可以把反应后的溶液平均分成几等分，放置不同时间后向溶液中滴加酚酞，若随着放置时间的增长溶液褪色越来越快，则说明是放置时间的原因。

4、如果是由于中间产物过氧化氢的生成使得溶液的颜色褪去，可以把反应后的溶液分成两份，第一份加入MnO2后再滴加酚酞，第二份直接滴加酚酞，如果第一份溶液变红后不褪色，而第二份的颜色变红后褪去，则说明是因为中间产物过氧化氢的生成使得溶液褪色。

五、实验设计方案1、实验仪器和药品仪器：小试管、胶头滴管、药匙、量筒、天平、称量纸药品：Na2O2固体粉末、酚酞、MnO2固体粉末、NaOH固体2、实验步骤（1）在试管中加入少量的Na2O2固体粉末，滴加适量的水使其反应完全，把反应后的溶液分开两份，第一份马上滴加酚酞观察现象，第二份用冷水冷却后再滴加酚酞，观察现象。

探究酚酞指示强碱性溶液时的变化201314班雷定坤[关键词]酚酞指示剂变色[摘要]运用控制变量法，理论分析法，实验法等研究方法，对酚酞指示的失效 (遇碱先变为红色，后褪色)进行了研究。

经过推理和实践，发现：pH值[NaOH(aq)的物质的量浓度]对酚酞指示碱性溶液有一定的影响。

[前言]酚酞(C20H14O4)是中学阶段常用的酸碱指示剂。

酚酞的分子结构式通常情况下，酚酞遇酸不变色，遇碱变为红色。

但是，在某些情况下，当把酚酞滴加到NaOH(aq)中，溶液的颜色会先变红，再变为无色。

这是为什么呢？[实验目的]探究在何种条件下，酚酞会出现颜色会先变红，再变为无色的现象。

[实验猜想]酚酞的失效可能与NaOH(aq)的物质的量浓度有关。

[实验用品]NaOH固体蒸馏水玻璃棒天平 100ml容量瓶洁净试管试管夹烧杯秒表[实验过程]取两支干净的烧杯，加入不同大小浓度的NaOH(aq)各10mL，然后各滴加5滴酚酞溶液。

观察现象，记录实验现象。

时间/min. 1 2 3 4红色浅红色无色无色浓NaOH(aq)红色红色红色红色稀NaOH(aq)分析现象：NaOH(aq)物质的量浓度越大，酚酞褪色越快；NaOH(aq)物质的量浓度越小，酚酞褪色越慢或不褪色；在褪色的一只试管中加入蒸馏水，溶液恢复红色。

说明酚酞的失效与NaOH(aq)的物质的量浓度有关。

[实验过程分析]1.不同物质的量浓度的NaOH(aq)影响酚酞试液变红又褪色，也就是说溶液的碱性大小（pH值）直接影响酚酞试液变红又褪色。

2.变色原理：NaOH(aq)的物质的量浓度确实对酚酞溶液褪色有影响，反应机理如下。

酚酞是一种弱有机酸，在pH＜8.0的溶液里为无色的内酯式结构，所以酚酞试液遇酸性溶液不变色，仍然为无色，准确的说是当遇到pH＜8.0的溶液时都应该不变色，而当遇到8.0 ＜pH＜10.0之间的溶液时，才能转变为红色的醌式结构,就是酚酞变红的原因。

但是当遇到pH＞10.0的碱性溶液时，就会生成无色的羧酸盐式。

过氧化钠使红色酚酞溶液褪色的实验分析一、问题的提出高中化学教材第四章碱金属的第4个演示实验，给盛有Na2O2的试管中加入少量水，当检验完O2后，再加数滴酚酞试液，其现象并不完全像教学参考书中所描述的那样，而是红色消失。

对于此种反常现象，有过两种不同的观点。

实际情况怎样？本文通过下述实验，给出一种解释，供参考。

二、实验过程1．反应原理Na2O2溶解于水及酚酞在溶液中的显色机理分别用下式表示Na 2O2+2H2O2NaOH＋H2O22H 2O22H2O+O2↑2．酚酞与NaOH作用称取NaOH，配制pH从14～8的不同溶液。

取这些溶液各1mL于试管中，各加2滴酚酞试液，当溶液pH≥14时，经振荡，红色消失。

往该无色溶液中逐滴加稀H2SO4（0.1mol／L），当pH≤13时，红色复现，继续滴加至pH＜9，红色又消失。

此时再加2mol／L的NaOH溶液，当pH≥9时，红色复现，pH≥14，红色又消失。

由此可推知，当溶液的碱性过强（pH≥14），加入酚酞，红色的消失是因为酚酞红色的酿式结构转化为无色的羧酸盐式结构。

所以，使酚酞显红色的最佳pH范围应为13～9之间。

3．酚酞与H2O2作用为模拟给Na2O2溶液中加入酚酞以后红色消失的现象，我们找出在碱介质中，酚酞与H2O2的作用条件及变色机理。

取pH=11的NaOH1mL和30％的H2O22滴于一支试管中，然后加酚酞1滴，出现红色，振荡，红色消失。

为避免残存的H2O2对后续反应的影响，可加入重金属的氧化物或氢氧化物作为催化剂以加速H2O2的分解。

给上述溶液加入MnO2，除掉过量的H2O2，静置后，上层澄清溶液红色不复现。

再取pH＞14的NaOH溶液，做类似实验，我们将上层清液取出，给它回滴稀硫酸，使该溶液的pH限定在14～8之间，红色仍然不复现。

下面是给1mLNaOH溶液中加2滴30％H2 O2后，再加1滴酚酞试液，不同pH溶液红色消失所需要的时间（min）。