中学阶段,学生是在学习二氧化硫的漂白性时才开始接触品红试剂的。二氧化硫与品红结合成一种不稳定的无色物质,该物质受热又会分解, 这也是二氧化硫的经典检验方法。当讲到该知识 点时,多数教师通常会比较氯气使品红溶液褪色 与二氧化硫使品红溶液褪色的区别。前者是氧化漂白,漂白后的溶液受热后不复原,而后者是化合漂白,漂白后的溶液受热后又会恢复原来的颜色。 也有部分教师会提及活性碳,它使品红溶液褪色属于吸附漂白。至于这三类试剂是如何使品红溶 液褪色的,其褪色原理怎样则不一定很清楚。除 了以上三类试剂能使品红溶液褪色外,中学阶段, 还有没有其他也能使品红溶液褪色的试剂呢?其 实除二氧化硫、强氧化剂、活性碳能使品红溶液褪 色外,还有四类试剂也能使品红溶液褪色。笔者 就品红溶液在七类试剂中的褪色原理进行简要的分析,供参考。
一、二氧化硫使品红溶液褪色原理浅析
品红作为一种有机化学试剂,由于显色灵敏, 反应快,操作方便,常被用作物质的检验,尤其是二氧化硫的检验。它的结构为
其发色基团是
,只要破坏该基团,品红溶液就会褪成无色。品红试剂不但含有发色基 团,还含有助色基团。它的助色基团为一NH2,如果被破坏,溶液的颜色会变淡或褪成其他的淡颜 色。二氧化琉与品红发生反应的化学方程式和产 物受热分解反应的化学方程式如下:
二氧化硫与品红溶液的反应从有机反应类型分类看,属于亚硫酸与品红中的C = C共轭双键的加成反应;若从无机反应类型分类看,属于亚硫酸 与品红的化合反应,也即通常说的化合漂白。二 氧化硫破坏的是品红试剂的发色基团,因而溶液褪成无色。但是该无色物质的稳定性较差,加热又会分解。值得一提的是此两个反应并不是可逆 反应,也就是说不能用平衡移动原理来分析这两个反应的转化关系。事实证明往褪色后的品红溶液中试图通过削减二氧化硫的浓度如加碱中和亚硫酸或加强氧化剂氧化亚硫酸,都不会出现预期的红色现象。
二、亚硫酸盐或亚硫酸氢盐使品红溶液褪色原理浅析
亚硫酸盐和亚硫酸氢盐在水溶液中都会发生 水解反应产生亚硫酸。以Na2SO3、NaHSO3为例。 Na2SO3水解的离子方程式为:
SO32-+H2O
HSO3-+ OH-
HSO3-+H2O
H2SO3+ OH-
NaHSO3的水解离子方程式为:HSO3-+H2O
H2SO3+