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二氧化硫使品红溶液褪色的机理

来源:未知作者:化学自习室 点击:所属专题: 二氧化硫
一、问题提出 SO 2 使品红溶液褪色是中学化学的典型反应之一,该反应可以用来鉴定SO 2 气体,SO 2 使品红溶液褪色后的溶液被称为希夫试剂(又称品红-醛试剂),该试剂用于区分某些醛酮类物质。那么SO 2 使品红溶液褪色的原理是什么?是SO 2 还是SO 2 的水溶液使品红溶液褪色

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一、问题提出

SO2使品红溶液褪色是中学化学的典型反应之一,该反应可以用来鉴定SO2气体,SO2使品红溶液褪色后的溶液被称为希夫试剂(又称品红-醛试剂),该试剂用于区分某些醛酮类物质。那么SO2使品红溶液褪色的原理是什么?是SO2还是SO2的水溶液使品红溶液褪色呢?

二、理论分析

SO2通入水中有如下反应:

SO2xH2O二氧化硫使品红溶液褪色的机理SO2·xH2O二氧化硫使品红溶液褪色的机理H+HSO3+(x-1)H2O K1=1.54×10-2(291 K)

HSO3二氧化硫使品红溶液褪色的机理H+SO32K2=1.02×10-7(291 K)

可见在SO2的水溶液中不存在H2SO3

三、实验探究

1、将SO2气体经浓硫酸干燥后通入品红的无水乙醇溶液。经过一段时间后,品红仍未见褪色。

将SO2气体通过品红的水溶液。品红溶液颜色逐渐加深,变为紫红色,振荡该试管,再经过约2 min后,品红即开始褪色,到约4 min左右完全褪色。

说明使品红褪色的是SO2与H2O反应的某个产物,比如HSO3、SO32

2、分别将相同体积和浓度的Na2SO3溶液和NaHSO3溶液加入到上述配制好的品红水溶液中。

加入Na2SO3溶液的品红水溶液褪色非常快,可以说颜色瞬间消失。后者较慢。

说明使品红水溶液褪色的主要是SO32,或者说品红水溶液与SO32反应要比HsO3容易得多。

3、将上述溶液各分成2份,给其中一份(加入Na2SO3的溶液)加热至近沸,发现烧杯中溶液颜色没有恢复,趁热加入稀H2SO4,溶液又恢复原来的颜色;给另一份加入Na2SO3的溶液加入和上面相同浓度的稀H2SO4调节pH到2左右,溶液不变色,对其加热溶液变为红色。

而对加入NaHSO3溶液加热时慢慢出现浅红色。

给加入Na2SO3的溶液加热颜色不恢复,说明Na2SO3与碱性品红生成了稳定的物质,而加入NaHSO3的溶液加热后慢慢出现浅红色,说明NaHSO3与碱性品红生成的物质不稳定。

另外,Na2SO3和NaHSO3在溶有品红的无水乙醇溶液中不溶解,溶液也不褪色。

四、实验总结

干燥的SO2不能使品红的乙醇溶液褪色,SO2使品红的水溶液褪色是因为SO2与H2O形成了SO2·xH2O,该物质电离出的HsO3或SO32与品红反应,生成无色物质导致其褪色。通过对比SO2、Na2SO3、NaHSO3与品红水溶液的反应,还发现使品红水溶液褪色的实际是SO32或者HSO3或2者兼而有之。而在没有电离出SO32的品红无水乙醇溶液中并不能反应,尽管品红在乙醇中的溶解度要大得多。

(责任编辑:化学自习室)
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