浓硝酸使紫色的石蕊试液变红后褪色方程式？

Question

如题所述

Answer 1

紫色石蕊试液主要由高锰酸钾(KMnO4)和硫酸(H2SO4)组成，用于检验有机物质的存在。当浓硝酸加入石蕊试液中时，会发生还原反应，使得紫色的试液变为红色，反应方程式为：
5 HNO3 + 2 KMnO4 + 3 H2SO4 → K2SO4 + 2 MnSO4 + 5 NO2 + 8 H2O + 3 O2
其中，硝酸作为氧化剂，将高锰酸钾还原为二价锰离子(Mn2+)，同时被还原成一氧化氮(NO)和氮气(N2O)。还原反应产生的气体NO2和O2使试液变为红色。
随着时间的推移，气体NO2和O2逐渐溶解在水中并被氧化，试液逐渐失去颜色恢复到初始状态。这个过程是一个复杂的反应网络，涉及多个中间产物和反应过程。因此，具体的反应方程式比较复杂，但可以总体表示为：
2 NO2 + H2O + 1/2 O2 → HNO3
Mn2+ + 2 H2O → Mn(OH)2 + 2 H+
Mn(OH)2 → MnO(OH) + H2O
2 MnO(OH) → Mn2O3 + H2O
Mn2O3 + 3 H2SO4 → MnSO4 + 3 H2O + 2 SO2
综上所述，浓硝酸加入石蕊试液后，会使试液由紫色变为红色，随后逐渐失去颜色恢复到初始状态。这是由于硝酸还原了高锰酸钾，产生了一氧化氮和氮气等气体，使试液变红，并随着时间的推移逐渐氧化还原产物，试液逐渐失去颜色恢复到初始状态。