探究二氧化硫使品红溶液褪色的原因

王继璋   卢珊 

陕西省西安中学 西安710000

       摘 要   二氧化硫气体能使品红溶液褪色，褪色后的溶液被加热又能恢复到红色，这是常用来检验二氧化硫的方法，但使品红溶液褪色是二氧化硫的原因吗？经过实验表明，使品红溶液褪色的原因是溶液中的SO₃^2-的作用。

关键词 二氧化硫 品红 褪色 检验方法

        二氧化硫气体能使品红溶液褪色这一现象很容易使人误认为褪色的原因就是二氧化硫的原因，事实并非如此，二氧化硫在水溶液中产生的SO₃^2-离子才是真正使品红溶液褪色的原因。但是由于二氧化硫在水溶液中产生SO₃^2-离子的过程的可逆性，故通过加热能恢复品红溶液颜色使该方法可用来检验二氧化硫。

1 实验器材和药品

Na₂SO₃固体，NaHSO₃固体，品红水溶液，品红乙醇（无水）溶液，0.1 mol/L稀盐酸， 98%硫酸，0.1mol/LnaOH溶液，试管，玻璃导管，酒精灯等

2 实验探究

实验1：用浓硫酸和Na₂SO₃固体反应来产生二氧化硫，将产生的二氧化硫气体分别通入品红水溶液和品红乙醇溶液，后加热溶液。

实验2： 将稀盐酸和NaOH溶液分别滴入品红溶液，后加热溶液。

实验3： 将二氧化硫气体分别通入滴有稀盐酸和NaOH溶液的品红水溶液，后加热溶液。

实验4：将一小颗粒Na₂SO₃固体和NaHSO₃固体分别加入两支品盛有红水溶液的试管中，后加热溶液。

3 结果与讨论

实验1中，将二氧化硫气体分别通入品红水溶液和品红乙醇溶液后发现，品红水溶液逐渐褪色，加热后溶液又恢复到红色。而品红乙醇溶液未见褪色。

实验2中，在品红溶液中分别滴加稀盐酸和NaOH溶液，发现滴入稀盐酸后品红溶液颜色变浅，但未能完全褪色。而滴入NaOH溶液后品红溶液颜色几乎不变。加热溶液，滴有稀盐酸的溶液未能恢复溶液颜色。

实验3将二氧化硫气体分别通入滴有稀盐酸和NaOH溶液的品红水溶液后发现，滴入稀盐酸的褪色较快；而通入滴有氢氧化溶液的品红水溶液，发现很快褪色。前者加热后又恢复红色，后者加热后不能回复红色。

实验4中，向品红水溶液中分别加入一小粒Na₂SO₃固体和NaHSO₃固体，发现加入Na₂SO₃固体的品红溶液很快褪色，加入NaHSO₃固体的品红溶液褪色较慢，但加热两溶液，均未见品红溶液恢复红色。

实验1中，二氧化硫能使品红水溶液褪色但不能使品红乙醇溶液褪色，说明褪色的原因并非SO₂本身，可能是二氧化硫与水反应的产物中的某种粒子。二氧化硫水溶液中可能使品红褪色的粒子有： HSO₃^-、SO₃^2-、H₂SO₃、H⁺、OH^-等。

实验2结果表明，H⁺是褪色的原因之一，但因品红是一个碱性物质，加入酸能使品红分子的大共轭链变短，颜色有所变浅。说明H⁺是品红颜色变浅的一个原因。但未能完全褪色，应该还有其它原因。同时排除褪色是OH^-的可能。

实验3和实验4结果表明，SO₃^2-是使品红溶液褪色的重要原因，但Na₂SO₃的溶液加热不能完全通过水解消除溶液中的SO₃^2-，所以无法恢复品红颜色。而SO₂水溶液中存在的SO₃^2-在加热时通过可逆反应能够消除溶液中的SO₃^2-，所以可以恢复品红溶液的颜色。

        综合上述实验，可以得出：二氧化硫气体使品红褪色的原因主要是溶液中生成的SO₃^2-的作用，只有加热能恢复品红的颜色，才能得出气体是二氧化硫。