溶液B:0.45g亚硫酸钠配成溶液,稀释到500mL。
溶液A:0.9g碘酸钾溶于少量温水中,再稀释到500mL。
【准备】分别配制下面三种溶液。
(3)称取4g氢氧化钠固体,放在250mL的锥形瓶中,加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖,最后滴入1~2滴0.5%的碱性藏花红指示液。塞上橡皮塞后按照上述相同方法操作。刚振荡时溶液呈红色,静置片刻变成无色。溶液的颜色也可以反复变化。
【说明】
(1)用葡萄糖作还原剂,溶液应是碱性介质,在酸性介质或中性介质中不会产生变色现象。
(2)为了增加演示效果,可适当增大碱量,这样变色周期短,现象明显。
(3)碱性藏花红试剂用量宜少,只要略显出红色即可。
(4)上述两个变色反应的最佳温度是25℃,所以冬天演示要略加热。
碘时钟
【原理】在酸性溶液中,碘酸钾和亚硫酸钠会发生如下一些反应
(1)称取2g氢氧化钠固体,放入250mL锥形瓶中,加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖,最后加入几滴亚甲蓝溶液(0.2%)到溶液呈蓝色。溶液静置几分钟后变成无色。
(2)塞上橡皮塞,振荡后溶液变成蓝色,再静置一段时间,溶液中的蓝色又逐渐消失,再振荡溶液,蓝色又出现。溶液的颜色能在蓝色和无色之间反复发生变化。
碱性藏花红(C2OH19ClN4)也是一种氧化还原型指示剂,它在氧化态时呈红色,被还原后呈无色。用它替代亚甲蓝做变色实验,则在红色和无色之间反复变化,因此又叫红瓶子实验。
【操作】
用符号MB表示亚甲蓝,则上述反应可表示如下:
(3)取一只小烧杯,先后加入15mL0.2mol/L硫酸铜和5mL溴化钾饱和溶液(约5gKBr加5mL热水),混合均匀后得到蓝绿色溶液。把这溶液等量分装在三支小试管中。把第一支试管放在酒精灯灯焰上加热到接近沸点,第二支试管放在冰水中,第三支试管作为对照。这时加热的溶液呈绿色,浸在冰水里的溶液呈蓝色,处于室温下的试管仍呈蓝绿色。
蓝瓶子、红瓶子
(1)取一粒二氯化钴晶体,放在一支洁净的试管里,逐滴加入95%的酒精使它溶解。这时得到的溶液呈蓝紫色。在溶液里逐滴滴加清水,每滴一滴就振荡均匀,直到溶液刚呈粉红色为止。慢慢加热这试管,不久溶液转为紫色,继续升温,溶液慢慢由紫色变蓝色,即温度越高,溶液颜色越接近蓝色。把溶液冷却到室温,溶液颜色又慢慢恢复到粉红色。
(2)在一只小锥形瓶中加入50mL稀硝酸,再加入4g三氧化二铬,得到蓝紫色的浓度约10%的硝酸铬溶液。给这溶液加热变成绿色,冷却后又变成蓝紫色。这个实验的颜色变化能反复进行。
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从上述平衡看出,温度越低,蓝色的无水二氯化钴越容易跟水结合而生成红色的六水二氯化钴。在高温、干燥条件下,红色的六水二氯化钴容易变成蓝色的二氯化钴。
(2)铬离子能跟不同数量的水分子形成不同程度的水合异构体。例如,温度较高时形成绿色的五水合铬离子,温度较低时变成蓝紫色的六水合铬离子。
(3)蓝色硫酸铜溶液会跟无色溴离子作用,生成绿色的四溴合铜离子。当温度升高时,该溶液中四溴合铜离子的浓度增大,所以溶液呈绿色。四溴合铜离子在低温下浓度极小,溶液呈硫酸铜的蓝色。
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