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“水下烟花”

2016-09-27朱明明

中学科技 2016年8期
关键词:魔棒铁架浓硫酸

朱明明

在举行节日庆典或过年守岁的时候,我们经常会看见烟花绽放在夜空中,流光溢彩,缤纷斑斓。但是,你见过在水下面绽放的烟花吗?本期介绍的“水下烟花”,用乙醇代替水,营造出在“水下”花火绽放的奇景,你也来试试吧!

实验准备

实验试剂:高锰酸钾(固体)、浓硫酸、无水乙醇 。

实验器材:铁架台及配套试管夹、试管若干、小药匙。

注意:本实验具有一定的危险性,请务必在专业人士的指导下进行,在实验过程中做好防护措施。

实验步骤

1. 如图1所示,用铁架台和试管夹搭建成反应装置(放置试管的架子)。

2. 取4滴管无水乙醇,缓慢加入试管中。然后倾斜试管,沿着试管壁缓慢加入浓度为98%的浓硫酸。将试管置于铁架台的试管夹上,静置一段时间(如图2)。

3. 待两液体分层后(由于浓硫酸的密度大于无水乙醇,因此下层是浓硫酸),用小药匙取少量高锰酸钾放入试管中(如图3)。

实验现象

如图4所示,加入高锰酸钾后,高锰酸钾下沉与浓硫酸接触,产生了一种绿色的物质。随着反应进行,绿色物质增多,溶液颜色也逐渐变黑,此时试管内产生了少量的小气泡。同时可以观察到,翻滚的黑色溶液中不断闪现出明亮的火花,还可以听到断断续续的爆鸣声,如同黑夜中不断闪烁的烟花。此外,试管口上方还会出现乙醇蒸气冷凝和二氧化硫形成的白雾。

实验原理

如此奇妙的现象,背后蕴含着丰富的科学原理:高锰酸钾和浓硫酸都具有很强的氧化性,它们反应后生成的绿色物质名为七氧化二锰(Mn2O7)。当这种物质遇到无水乙醇后,发生氧化还原反应,并会放出大量的热,进而引起微型爆炸,产生火花。

考考你·魔棒点灯

如图5、图6所示,当玻璃棒接触酒精灯的灯芯时,明明没有火,酒精灯却忽然点燃了!这个实验叫作“魔棒点灯”,实验原理和“水下烟花”是一样的。

关注《中学科技》官方微信、微博,观看视频,猜一猜,它是怎么做到的呢?(答案在本期内找)

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