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酚酞试剂遇水产生白色沉淀“异常现象”的探究

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摘 要:酚酞试剂滴加到蒸馏水中产生白色沉淀,通过一系列实验对这种现象进行了探究,从理论和实验两个方面说明了出现“异常现象”的原因。

关键词:酚酞;化学;变色;性质

一、问题的提出

酚酞的变色范围为:pH介于0~8.2,无色;pH介于8.2~12.0,粉红色;pH>12.0,无色。而蒸馏水显中性,pH=7.0,把酚酞试剂滴加到蒸馏水中应该显无色,且溶液透明。然而,在一次实验中却发现,将酚酞滴加到蒸馏水中出现了白色沉淀。怎么会出现这种现象呢?针对这种“异常现象”,我们做了一系列的探究实验,找出了原因,现做一介绍。

二、实验探究

查阅资料得知,酚酞是一种有机弱酸,为白色或微带黄色的细小晶体,分子式为C20H14O4,难溶于水而易溶于酒精,因此通常把酚酞配制成酒精溶液使用。常见的酚酞试剂配制方法有以下三种:(1)0.1g酚酞溶解于100 mL 60%乙醇;(2)0.05 g酚酞+50 mL乙醇+50 mL水;(3)每升90%乙醇中溶解1g酚酞。

实验探究1:用上面三种方法配制酚酞指示剂(实验所用药品均为分析纯,下同),取2 mL逐滴加入到10 mL蒸馏水中,观察现象。

通过上述实验发现,使用常见方法配置的酚酞试剂,遇蒸馏水未出现白色沉淀,考虑到酚酞是有机物,难溶于水,猜测浓度大的酚酞溶液遇水可能会产生白色沉淀。

实验探究2:配制较大浓度的酚酞溶液,取2 mL逐滴加入到10 mL蒸馏水中。实验现象如下表:

较大浓度的酚酞溶液遇蒸馏水的现象

上述实验现象说明,浓度较大的酚酞溶液遇水确实会出现白色沉淀。那么酚酞的浓度到底多大开始出现白色沉淀呢?

实验探究3:分别配置9种不同浓度的酚酞乙醇溶液(浓度分别为0.001g/mL、0.002g/mL、0.003g/mL、0.005g/mL、0.01g/mL、0.015g/mL、0.02g/mL、0.03g/mL、0.04g/mL),取2mL逐滴加入到10mL蒸馏水中,实验现象如下:当酚酞浓度达到0.01 g/mL时有少量白色沉淀,浓度从0.015~0.04 g/mL均有明显的白色沉淀。

上述实验显示,当酚酞浓度达到0.01 g/mL时,便有少量白色沉淀生成,达到0.015 g/mL时,就有明显的白色沉淀生成。

三、解释和结论

水和乙醇可以无限互溶,当酚酞滴入蒸馏水中时,乙醇溶于水,而酚酞不溶于水,当酚酞浓度较大时,就会析出沉淀。而实验时所用的酚酞是实验员准备的,有可能是在配制过程中由于一些原因(比如称量仪器的误差等)导致酚酞浓度较大,达到或超过了0.015g/mL;也可能是酚酞并非新配制的,长期存放导致酚酞溶液中的乙醇挥发,致使酚酞浓度增大,将其滴加到蒸馏水中即会出现白色沉淀。

参考文献:

[1]蔡v.分析化学实验[M].上海交通大学出版社,1985:401.

[2]李广洲,陆真.化学教学论实验[M].北京:科学出版社,2006:186.

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