1.鐵棒與硫酸銅
原理:將除銹處理后的鐵棒放入硫酸銅溶液中,鐵單質(zhì)比銅更加活潑,置換出來的銅形成漂亮的松散沉淀。
溶液原本是藍色的(水合銅離子顏色),隨著反應進行,藍色逐漸變淡。
銅離子本身并沒有藍色,無水硫酸銅是白色粉末。水溶液中藍色的是六水合銅離子。
2.暗之柱
原理:黑咖啡可不會變成這東西。杯中是對硝基苯胺和濃硫酸的混合物,加熱后發(fā)生非常復雜的反應??事實上,我們還不完全清楚反應的詳細過程。最后得到的黑色泡沫物原子比例為C6H3N1.5S0.15O1.3,幾乎肯定是對硝基苯胺交聯(lián)后的多聚物。整個反應有時被稱為“爆炸式聚合”。膨脹成這么大這么長是反應生成二氧化碳等氣體的功勞。
這個反應是70年代NASA研究者發(fā)現(xiàn)的,他們當時考慮過把它用作滅火劑??因為生成的黑色泡沫狀物非常穩(wěn)定,隔熱性能也極好。
3.在一個200毫升的燒杯中投入5克左右的白糖,再滴入幾滴經(jīng)過加熱的濃硫酸,頓時白糖就變成一堆蓬松的“黑雪”,在嗤嗤地發(fā)熱冒氣聲中,“黑雪”的體積逐漸增大,甚至滿出燒杯。白糖頓時變成了 ‘黑雪”。
4.滴水生火
過氧化鈉和水反應產(chǎn)生氧氣并放出大量的熱,使白磷著火生成大量的五氧化二磷白煙。
操作:在600毫升燒杯的底部鋪一層細砂,砂上放一個蒸發(fā)皿。取2克過氧化鈉放在蒸發(fā)皿內(nèi),再用鑷子夾取2塊黃豆大小的白磷,用濾紙吸去水分后放在過氧化鈉上。用滴管向過氧化鈉滴1~2滴水,白磷便立即燃燒起來,產(chǎn)生濃濃的白煙.
5.液中星火
高錳酸鉀和濃硫酸接觸會產(chǎn)生氧化性很強的七氧化二錳,同時放出熱量。七氧化二錳分解出氧氣,使液中的酒精燃燒。但由于氧氣的量較少,只能發(fā)出點點火花,而不能使酒精連續(xù)燃燒。
操作:取一個大試管,向試管里注入5毫升酒精,再沿著試管壁慢慢地加入5毫升濃硫酸,不要振蕩試管。把試管垂直固定在鐵架臺上。這時,試管里的液體分為兩層,上層為酒精,下層為濃硫酸。用藥匙取一些高錳酸鉀晶體,慢慢撒入試管,晶體漸漸落到兩液交界處。不久,在交界處就會發(fā)出閃閃的火花。如果在黑暗的地方進行,火花就顯得格外明亮。
注意事項:高錳酸鉀的用量不可過多,否則,反應太劇烈,試管里的液體會沖出來。
6.冰塊著火
水和鉀反應劇烈,使生成的氫氣燃燒。氫氣的燃燒使電石和水反應生成的乙炔著火。燃燒所產(chǎn)生的熱進一步使冰熔化成水,水和電石作用不斷地產(chǎn)生乙炔,因此火焰就越燒越旺,直到電石消耗完,火焰才漸漸熄滅。
操作:取一大塊冰放在大瓷盤里,在冰上挖一個淺坑,放入一小塊電石和一小塊鉀。然后向淺坑里滴幾滴水,立即冒出一團烈火和濃煙,好象冰塊著火似的。
7.沸水和冷水發(fā)生對流,沸水上升,冷水下降。
操作:在空墨水瓶里滴入10滴紅墨水,再注入沸水,扭緊瓶蓋,把它放入水槽里。向水槽里倒入冷水,浸過瓶口約5厘米。然后輕輕地旋開瓶蓋,瓶內(nèi)的紅水慢慢上升噴向水面,好象海底火山爆發(fā)一樣。
8.燃燒的鎂投入水中
原理:常溫下鎂與水其實就可以反應,但除非是鎂粉,否則速度很慢。高溫時二者會劇烈反應生成氧化鎂和氫氣。氫氣繼續(xù)燃燒,和燃燒的鎂一起產(chǎn)生炫目的光影效果。
這個反應是日本設計的一種試驗性發(fā)動機的基本原理。鎂和水反應生成的氧化鎂在激光的作用下重新分解成鎂單質(zhì)和氧氣,整個反應只消耗水,而激光則由太陽光提供動力。不過這一發(fā)動機投入使用似乎還很遙遠。
9.鋁遭遇溴
原理:鋁是極活潑的金屬,因為表面致密氧化層而在空氣中穩(wěn)定,但會和很多其它氧化劑劇烈反應。溴就是其中之一。生成的三溴化鋁溶于水的反應也會放熱,可能導致爆炸。實驗完的試管必須先冷卻然后用輕柔的水流慢慢溶解,清洗后還要加入硫代硫酸鈉溶液以還原任何殘留的溴。
危險:高。溴有揮發(fā)性和腐蝕性,吸入有毒,需防護措施。反應劇烈且有噴濺,請務必從少量開始!
10.鋅火
原理:這種液體是二乙基鋅。它是一種極易燃燒的有機鋅化合物,接觸氧氣便自燃。真正的二乙基鋅如此圖所示是藍色火焰,但是網(wǎng)上流傳最廣的視頻/動圖來自2008年諾丁漢大學,他們拍到了黃色的火焰??照他們自己的說法,這是鈉污染所致。
二乙基鋅于1848年發(fā)現(xiàn),是第一個有機鋅化合物。它在有機合成中的應用極其廣泛,也曾被早期火箭研究者用作液體燃料。