酚酞的紅色為什么會褪去？

河北省安新中學 楊涉

化學興趣小組的同學在酸和堿的化學性質實驗活動中意外發現，滴有酚酞的氫氧化鈉溶液變紅后不久，紅色又褪去了（如下圖）。于是，他們對產生這一現象的原因進行了探究。

為什么滴加了酚酞的氫氧化鈉溶液紅色會褪去？

經小組同學分析，得到了以下猜想：

猜想一：紅色褪去與室內的二氧化碳含量較高有關；

猜想二：紅色褪去與氫氧化鈉溶液的濃度有關；

猜想三：紅色褪去與酚酞溶液的濃度有關。

實驗過程：向盛有2 毫升碳酸鈉溶液的試管中滴加兩滴0.5%的酚酞溶液。

實驗現象：溶液變紅，振蕩不褪色。

實驗分析：氫氧化鈉溶液吸收室內的二氧化碳后，最終變為碳酸鈉溶液，酚酞遇到碳酸鈉溶液后會變紅。

實驗結論：猜想一錯誤，紅色褪去與氫氧化鈉吸收室內的二氧化碳無關。

實驗過程：向甲（盛有2 毫升10%的氫氧化鈉溶液）、乙（盛有2 毫升5%的氫氧化鈉溶液）、丙（盛有2 毫升1%的氫氧化鈉溶液）三支試管中分別滴加兩滴0.5%的酚酞溶液。

實驗現象：溶液均變紅。甲試管振蕩后片刻，紅色褪去；乙試管振蕩后5 分鐘，紅色褪去；丙試管振蕩后30 分鐘，紅色明顯變淺，1 小時后仍顯淺紅色。

實驗結論：猜想二正確。紅色褪去與氫氧化鈉溶液的濃度有關，濃度越大，越容易褪色。

實驗過程：取三支試管分別加入2 毫升1%的氫氧化鈉溶液，然后再向三支試管中分別滴加兩滴0.5%、2%、5%的不同濃度的酚酞溶液。

實驗現象：溶液變紅，振蕩不褪色。

實驗結論：猜想三錯誤，紅色褪去與酚酞溶液的濃度無關。

化學興趣小組的同學經查閱科學出版社出版、張錫瑜等編著的《化學分析原理》一書，最終了解到：酚酞在中性條件下，主要以無色內酯式結構存在；在堿性溶液中，以醌式結構存在；在強堿介質中，以無色羧酸鹽式結構存在。

在實驗中，為了確保溶液紅色較長時間不變，若酚酞溶液的濃度為0.5%，則建議使用的氫氧化鈉溶液的濃度為1%以下。