过氧化钠与水反应的溶液使酚酞红色褪色的原因

过氧化钠与水反应的溶液 使酚酞红色褪色的原因 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 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 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 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 。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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 、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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ： 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。 2.向一只试管中加入 H2O2，再用试管架固定。之后，向其中加入 MnO2并将 制的氧气通入红色 NaOH 溶液中，并观察现象。现象：红色 NaOH 溶液无褪色现象。结论：O2 不能使红色 NaOH 溶液褪色。 实验二：实验目的：探究 H2O2 是否能是红色酚酞褪色。所需要品：H2O2（浓、稀）、酚酞溶液、NaOH 固体。所需器材：试管、胶头滴管、药匙。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。 2.将红色 NaOH 溶液分别倒入两只试管中。 3.分别向两只试管中加入浓稀 H2O2，并观察现象。现象：加入稀 H2O2 的试管中无现象，而加入浓 H2O2 的试管，不久红色褪去。结论：浓度高的 H2O2 能使红色 NaOH 褪色，而且浓度越高，褪色所用时间就越短 实验三：实验目的：探究 Na2O2 是否使红色酚酞褪色。所需药品：Na2O2 粉末、酚酞试剂。所需仪器：酒精灯、胶头滴管、研钵、试管夹、滤纸。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。 2.用胶头滴管吸取少量红色溶液，并滴在滤纸上，再将其用酒精灯烘干。 3.向研钵中加入适量 Na2O2 粉末，再将以烘干的滤纸插入 Na2O2 粉末中，并 观察现象。现象：红色未褪去。结论：Na2O2 不能使红色 NaOH 溶液褪色。 实验四：实验目的：探究 NaOH 是否能是红色酚酞褪色。所需药品：NaOH 固体、酚酞试剂、蒸馏水。所需仪器：试管、胶头滴管。实验步骤： 1.向试管中加入 NaOH，再加少量的水，配成高浓度的 NaOH 溶液，并分为 两份。 2.向其中一份滴加酚酞试剂，并与另一支进行对比。现象：配好的浓 NaOH 溶液中，加入酚酞溶液后，酚酞先变红后褪色。结论：浓度较高的氢氧化钠溶液中加入酚酞试剂，起初出现的红色能够褪去，所以有可 能是过氧化钠与水生成的氢氧化钠使加入酚酞后的红色溶液褪色的。分析：经过这四组实验，我们排除了过氧化钠与氧气的作用，发现溶液中的过氧化氢 和氢氧化钠都可能是使溶液褪色的原因。那么到底是哪个物质的作用呢？ 我们 对氢氧化钠使溶液褪色的原因进行了猜想：猜想原因：（1）.与 NaOH 浓度有关 （2）.NaOH 使酚酞结构破坏为了证明我们的猜想，我们又设计和进行了以下实验： 实验五实验目的：探究 NaOH 使红色酚酞褪色的原因所需药品：NaOH 固体、酚酞试剂、盐酸。所需仪器：试管、胶头滴管。实验步骤： 1.向试管中加入 NaOH，再加少量的水，配成高浓度的 NaOH 溶液，.向其 中滴加酚酞试剂，可以看到溶液先变红后褪色。将所得溶液分为两份。 2.向其中一份滴加盐酸，并与另一支进行对比。现象：当向其中一支试管中逐滴加入盐酸中和氢氧化钠，随着氢氧化钠浓度的减小， 溶液又恢复为红色。 结论：氢氧化钠使溶液褪色与其浓度有关。为了解释与浓度有关的原因，我们又 查找了资料，资料解释：酚酞是一种弱有机酸，在 pH＜8.2 的溶液里为无色 的内酯式结构，当 pH＞8.2 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，很快红色退去变成无色. 由于酚酞变色范围是 pH 值介于 8.2--10.0 之间，而实验中氢氧化钠浓度很 大，pH 值在 10 以上，导致酚酞呈现无色.加入盐酸后，由于中和反应，氢氧 化钠浓度下降，pH 值降至 10.0 以下，由于变色的可逆性，溶液再次呈现红 色。所以，是 NaOH 的浓度造成酚酞褪色，而并非酚酞结构被破坏。分析：既然氢氧化钠使溶液的褪色与其浓度有关，所以我们联想到如果过氧化钠与水 反应后的溶液使酚酞的红色褪去是因为浓氢氧化钠造成的话，那么当其浓度变 稀，溶液应该也可恢复红色。因此我们又设计并进行了以下实验。 实验六：实验目的：探究 NaOH 是否为红色酚酞褪色的原因所需药品：过氧化钠固体、酚酞试剂、盐酸。所需仪器：试管、胶头滴管。实验步骤： 1.向试管中加入过氧化钠，再加适量的水，可看到剧烈反应并产生大量气泡，. 向其中滴加酚酞试剂，可以看到溶液先变红后褪色。将所得溶液分为两份。 2.向其中一份滴加盐酸，并与另一支进行对比。现象：当向其中一支试管中逐滴加入盐酸中和氢氧化钠，随着氢氧化钠浓度的减小， 溶液的红色并没有恢复。结论：过氧化钠与水反应后的溶液中加入酚酞，溶液由红色褪去，不是溶液中氢氧化 钠的作用。分析：既然过氧化钠与水反应后的溶液中加入酚酞，溶液由红色褪去，不是溶液中氢 氧化钠的作用，那么就只能是溶液中 H2O2 的作用了。为了证明过氧化氢的存在 与作用，我们又设计和进行了如下实验： 实验七：实验目的：证明 H2O2 的存在与作用。所需药品：Na2O2 粉末、MnO2。所需仪器：药匙、试管。实验步骤： 1.用药匙将 Na2O2 加入试管中，再加入少量水，振荡使充分反应。 2.取上层清液于试管中，加入 MnO2，可看到气泡。待完全反应后，再次取上 层清液于另一试管中。 3.向试管中的液体内加入水稀释，然后再加入酚酞试剂，并观察现象。现象：当向溶液中加入 MnO2 后，有气泡产生，待反应完全后，取上层清液于另一试 管中，向试管中的液体内加入水稀释后，再加入酚酞试剂，可看到溶液变为红 色。结论：因为加入 MnO2 后，有大量气体生成，则证明溶液中存在过氧化氢，当 H2O2 完 全分解后，将所得溶液稀释后加入酚酞，溶液变为红色，即可说明的确是溶液 中过氧化氢的作用。探究结论： 过氧化钠与水反应后的溶液，加入酚酞后，溶液先变红后退色，其中溶液褪色是因为反应过程中产生了过氧化氢，主要是过氧化氢的作用使溶液褪色。当然，由于反应后，溶液中氢氧化钠的浓度较大，所以它也应该起到了一定作用。 因此我们认为酚酞退色是由于过氧化氢的强氧化性和氢氧化钠溶液 pH 过高超出酚酞变色范围共同所致。