高中趣味化学实验

一)鸣炮庆祝用品：研钵、玻璃片、滴管、玻棒、纸。氯酸钾、红磷、酒精、浆糊。原理：氯酸钾为强氧化剂，红磷为易燃物，两者之间很容易发生化学反应。用药匙将它们相混时会发生燃烧。将混和物撞击时会发生猛烈的爆炸。5KClO3＋6P＝5KCl＋3P2O5操作：将2克氯酸钾晶体放在研钵里研成粉末，倒在玻璃片上。取0.6克红磷放在氯酸钾粉末旁。用滴管吸取酒精滴到两种药品上，使药品潮湿，然后用玻棒将它们混和均匀调成糊状，分成三等分。等它们干燥后分别用纸包紧粘牢。庆祝开始时，把三个纸包先后用力朝水泥地或砖头上掼，就会发出三声炮响。(二)玻棒点火用品：玻棒、玻璃片、酒精灯。98％浓硫酸、高锰酸钾。原理：高锰酸钾和浓硫酸反应产生氧化能力极强的棕色油状液体七氧化二锰。它一碰到酒精立即发生强烈的氧化-还原反应，放出的热量使酒精达到着火点而燃烧。2KMnO4＋H2SO4＝K2SO4＋Mn2O7＋H2O2Mn2O7＝4MnO2＋3O2↑C2H5OH＋3O2→2CO2＋3H2O操作：用药匙的小端取少许研细的高锰酸钾粉末，放在玻璃片上并堆成小堆。将玻棒先蘸一下浓硫酸，再粘一些高锰酸钾粉末。跟着接触一下酒精灯的灯芯，灯芯就立即燃烧起来，一次可点燃四、五盏酒精灯。注意事项：七氧化二锰很不稳定，在0℃时就可分解为二氧化锰和氧气。因此玻棒蘸浓硫酸和高锰酸钾后，要立即点燃酒精灯。否则时间一长，七氧化二锰分解完，就点不着酒精灯了。(三)钢丝点火用品：钢丝、瓶盖、蜡烛、硫粉。原理：利用铁丝上硫燃烧时火焰很淡，白天在远处看不出来，好象真的是钢丝把蜡烛点着的。操作：事先把自行车钢丝一端锤扁成凹槽，在槽里放一些硫粉，加热熔化着火，备用。将一支蜡烛点燃后放在桌上。这时用瓶盖将烛焰盖灭，再用钢丝接触烛芯上升的白烟，烛火便复燃。可再盖灭，再点燃。这样一亮一灭，令人暗暗叫奇。(四)手指点火用品：研钵、小木板。蜡烛、氯酸钾、硫。原理：蜡烛的余烬使硫燃烧。硫燃烧时放出的热量使氯酸钾分解产生氧气，因而硫燃烧得更旺，余烬便着火了。操作：取1克氯酸钾和0.5克硫，分别放在研钵里研成很细的粉末，然后把它们混和均匀。或者用十根火柴，把头药刮下研细也行。在小木板上固定好一支蜡烛，并将它点燃。事先用手指头蘸些混和好的药粉。表演时，将烛火吹灭，趁着尚有余烬，把蘸有药粉的手指头，轻轻地向烛芯碰一下，蜡烛便可复燃。可以再吹灭，再点燃。注意事项：蜡烛的烛芯长约1.5厘米。这样在吹熄后才有余烬。如果用研细的火柴头药，只能在手指头上粘上薄薄的一层。多了，手指上的头药也会着火，可能灼伤手指。(五)氯气点火用品：250毫升广口瓶、分液漏斗、导管、玻璃水槽、集气瓶、毛玻片、试管、滴管。电石、水、浓盐酸、高锰酸钾。原理：电石和水反应产生乙炔。高锰酸钾和盐酸反应产生氯气。氯气和乙炔反应放出的热使乙炔着火，然后乙炔在空气中继续燃烧。CaC2＋2H2O→Ca(OH)2＋C2H2↑2KMnO4＋16HCl＝2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2OC2H2＋Cl2→2C＋2HCl2C2H2＋5O2→4CO2＋2H2O操作：实验装置如图15－1所示。在广口瓶里放入10克小块电图15－1制取乙炔石。轻轻旋开分液漏斗的活栓，使水慢慢地滴下。等广口瓶内的空气排净后，用排水法收集一瓶乙炔。瓶口用毛玻片盖住，直立放在桌上。另取一支试管放入0.5克高锰酸钾晶体滴入2滴浓盐酸就有氯气产生并充满试管。这时，左手拿开乙炔瓶上的毛玻片，右手把试管里的氯气倒入乙炔瓶里。当乙炔和氯气相遇，便立即着火发出光亮而带浓烟的火焰。(六)杯中大火用品：600毫升烧杯、蒸发皿、坩埚、镊子。乙醚、钾、细砂。原理：钾和乙醚在常温时不发生反应。当把它们倒入水时，钾和水相遇立即产生氢气并着火，从而引起剧烈的燃烧现象。2K＋2H2O＝2KOH＋H2↑2H2＋O22H2OC2H5OC2H5＋6O24CO2＋5H2O操作：在烧杯底部放一厚层细砂，砂上放盛有5毫升水的蒸发皿。向坩埚里注入2毫升乙醚，再放入绿豆大的一块钾。将乙醚和钾的混和物倒入蒸发皿时，杯内立即发生大火。(七)滴水生火用品：600毫升烧杯、蒸发皿、镊子、滴管。滤纸、细砂、过氧化钠、白磷。原理：过氧化钠和水反应产生氧气并放出大量的热，使白磷着火生成大量的五氧化二磷白烟。操作：在600毫升烧杯的底部铺一层细砂，砂上放一个蒸发皿。取2克过氧化钠放在蒸发皿内，再用镊子夹取2块黄豆大小的白磷，用滤纸吸去水分后放在过氧化钠上。用滴管向过氧化钠滴1～2滴水，白磷便立即燃烧起来，产生浓浓的白烟.(八)液中星火用品：大试管、铁架台、铁夹。98％浓硫酸、酒精、高锰酸钾。原理：高锰酸钾和浓硫酸接触会产生氧化性很强的七氧化二锰，同时放出热量。七氧化二锰分解出氧气，使液中的酒精燃烧。但由于氧气的量较少，只能发出点点火花，而不能使酒精连续燃烧。操作：取一个大试管，向试管里注入5毫升酒精，再沿着试管壁慢慢地加入5毫升浓硫酸，不要振荡试管。把试管垂直固定在铁架台上。这时，试管里的液体分为两层，上层为酒精，下层为浓硫酸。用药匙取一些高锰酸钾晶体，慢慢撒入试管，晶体渐渐落到两液交界处。不久，在交界处就会发出闪闪的火花。如果在黑暗的地方进行，火花就显得格外明亮。注意事项：高锰酸钾的用量不可过多，否则，反应太剧烈，试管里的液体会冲出来。(九)冰块着火用品：大瓷盘、滴管。电石、钾、冰块。原理：水和钾反应剧烈，使生成的氢气燃烧。氢气的燃烧使电石和水反应生成的乙炔着火。燃烧所产生的热进一步使冰熔化成水，水和电石作用不断地产生乙炔，因此火焰就越烧越旺，直到电石消耗完，火焰才渐渐熄灭。操作：取一大块冰放在大瓷盘里，在冰上挖一个浅坑，放入一小块电石和一小块钾。然后向浅坑里滴几滴水，立即冒出一团烈火和浓烟，好象冰块着火似的。(十)星光飞舞用品：20毫升塑料瓶、针、酒精灯。胆矾粉末、镁粉、还原铁粉。原理：当胆矾粉末、镁粉和还原铁粉落在火焰上时，胆矾的铜离子使火焰呈现绿色，镁粉和铁粉因体积很小，与空气的接触面很大，容易被火焰灼热，所以能和空气中的氧气化合生成氧化镁和四氧化三铁。2Mg＋O22MgO3Fe＋2O2Fe3O4反应所产生的热使四氧化三铁发红，使氧化镁达到白炽状态，于是便出现细小的红光和耀眼的白光。因为金属粉末不是同一时间落在火焰上燃烧的，加上在氧化时被热气流冲开，所以红光和白光四射，一闪一闪好象星光在飞舞。操作：取胆矾粉末、镁粉和还原铁粉各1克。把它们混和均匀后，放入小塑料瓶里。瓶底用针打一些小孔。然后在酒精灯火焰的上方，轻轻拍打塑料瓶。瓶里的粉末落在火焰上时，火焰呈绿色。在绿色火焰的上方，飞舞着红色和白色的星光，景色十分美丽。(十一)水中燃烧用品：研钵、玻璃水槽、直径约4厘米的塑料瓶，铁棒，引火线。硝酸钾、硫粉、木炭粉、细砂。原理：黑火药在水中燃烧时，所喷出的大量烟尘和气体足以把水冲开而不影响其反应的继续进行。黑火药燃烧的主要化学反应是：S＋2KNO3＋3C点燃K2S＋N2↑＋3CO2↑操作：取硝酸钾5份、硫粉1份、木炭粉1份、分别研细后放在纸上反复拌匀，配成黑火药，备用。取一直径约4厘米的塑料瓶，把它截成高约6厘米、有底的圆筒。向筒内先装入约2厘米厚的细砂，再填入黑火药。每装入少许，用铁棒捣结实，填满到筒口后，插入引火线(它是用棉绳浸透30％硝酸钾溶液晒干而成的。)再把黑火药压紧。把装好火药的塑料筒，轻轻放入盛有水的玻璃水槽，筒口要高出水面约1厘米。点燃引火线，不久有大量烟尘和火焰从塑料筒里喷出来。燃烧逐渐蔓延到水下，直到黑火药烧完为止。由于有少量没有烧完的炭粉分散在水中，使水变成棕黑色。(十二)水中火光1用品：200毫升烧杯、2毫升移液管、镊子、药匙。水、98％浓硫酸、氯酸钾、白磷。原理：氯酸钾和浓硫酸作用，生成易分解的氯酸，产生二氧化氯。二氧化氯很容易分解生成氯气和氧气，同时放热使白磷达到着火点在氧气中燃烧，生成五氧化二磷。五氧化二磷和水反应生成磷酸。KClO3＋H2SO4＝HClO3＋KHSO44HClO3＝4ClO2↑＋O2↑＋2H2O2ClO2＝Cl2＋2O24P＋5O2＝2P2O5P2O5＋3H2O＝2H3PO4操作：在烧杯中放入10克氯酸钾晶体，慢慢注入100毫升水，再用镊子夹取2～3块绿豆大的白磷放在氯酸钾晶体中间。然后用移液管吸取浓硫酸2毫升注到氯酸钾和白磷的交界处。这时白磷燃烧，发出火光。用品：400毫升烧杯、镊子、铁架台、铁夹、试管、带导管的橡皮塞。氯酸钾、二氧化锰、白磷、40℃的热水。原理：水的温度达到了白磷的着火点又有氧气存在，所以白磷在水中燃烧。操作：把5小块绿豆大的白磷投入一个盛有半杯40℃热水的烧杯里。把6克氯酸钾和2克二氧化锰混和均匀后放在试管里。用带有导管的塞子紧塞管口。给试管加热。将放出氧气的管口靠近白磷时，白磷便立即燃烧，发出闪烁的火光。(十三)木炭化妆跳舞用品：铁架台、铁夹、酒精灯、大试管、镊子。木炭、硝酸钾。原理：硝酸钾受热先熔化而后分解为亚硝酸钾和氧气。熔化的硝酸钾和木炭接触，反应所放出的热将木炭灼红，生成的二氧化碳把木炭推上去。木炭和硝酸钾脱离接触后，由于重力的作用而落下。木炭就是这样上下跳跃不停，直到它作用完为止。2KNO32KNO2＋O2↑C＋O2＝CO2操作：取5克硝酸钾放入大试管里。把试管垂直固定在铁架台上。用酒精灯外焰加热试管底部，使硝酸钾熔化。等有气体放出时，投入黄豆大的木炭并继续加热。一会儿，木炭由黑变红在试管里不断上下跳动，发出明亮的火光。移去酒精灯，木炭还可以跳跃片刻。(十四)化学灯用品：铁架台、铁夹、镊子、硬质大试管、酒精灯。硝酸钾、硫块。原理：硫和熔化的硝酸钾反应非常剧烈，放出大量的热，使反应中生成的亚硝酸钾被炽热发出耀眼的白光。2KNO32KNO2＋O2↑S＋O2＝SO2操作：把装有5克硝酸钾的大试管垂直固定在铁架台上加热试管底部，使硝酸钾熔化。这时拿开酒精灯，向试管里每隔半分钟投入黄豆大的硫块，试管便持续地发出耀眼的白光。(十五)焰火用品：研钵、纸筒、引火线(用棉绳浸透30％硝酸钾溶液，晒干而成)。氯酸钾、硫、木炭粉、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钡、硝酸锶、蔗糖、镁粉、三硫化二锑。原理：焰火呈现红、绿、紫、蓝、黄各种颜色是药品中某些金属元素的焰色反应。焰色：K，K+(紫色)，Na，Na+(黄色)，Sr，Sr2+(深红色)，Ba，Ba2+(黄绿色)。操作：按下面的配方(质量比)来配制各色焰火。红色：氯酸钾4，硫粉11，木炭粉2，硝酸锶33。绿色：氯酸钾9，硫粉10，硝酸钡31。白色：硫粉3，硝酸钾12，镁粉1，木炭粉2。紫色：氯酸钾7，硫粉5，硝酸钾7，蔗糖2。黄色：硫粉12，木炭粉2，硝酸钾30，硝酸钠5。蓝色：硝酸钾9，硫粉2，三硫化二锑2。将所需药品按数量称好，分别研细再混和均匀，装入纸筒，边装边压紧，装好后插入引火线。点燃引火线，火药便燃烧(或用滴入浓H2SO4引燃)，发出各色火焰，非常好看。注意事项：配制火药时，各个成分必须分别研细千万不能混研，以防燃烧或爆炸。反应时将会有较多的烟生成，因此该实验适合在室外进行。(十六)蜡烛自明用品：6×6平方厘米木板、30毫升试剂瓶、镊子、滴管。二硫化碳、白磷、蜡烛。原理：将白磷的二硫化碳溶液滴在烛芯上，二硫化碳很快挥发掉，剩下细小的白磷颗粒。白磷与空气接触，激烈地氧化放热，使白磷燃烧起来。白磷燃烧时就把烛芯点着了。操作：取一支点燃过的蜡烛固定在木板上。烛芯要长而松散。在试剂瓶中注入5毫升二硫化碳，再用镊子夹取一块蚕豆大小的白磷放入二硫化碳中，塞上瓶盖，轻轻摇晃，使白磷溶解成溶液。用滴管吸取少量白磷的二硫化碳溶液，滴到烛芯上。不久，烛芯就自燃起来。(十七)火山爆发用品：滴管。烧石膏、高锰酸钾、重铬酸铵、甘油。原理：高锰酸钾和甘油发生激烈的氧化还原反应，放出的热使甘油着火。重铬酸铵受热迅速分解产生氮气，使三氧化二铬粉末向上飞，迸发出火星。操作：将烧石膏加水捏成小山，山顶留一坩埚大小的坑，晾干备用。在石膏山顶的坑中间，堆放高锰酸钾粉末，顶上压一小槽。在高锰酸钾的周围，堆放研细的重铬酸铵粉末。用滴管吸取甘油，滴1～2滴于高锰酸钾的小槽里。一会儿