神奇的热冰实验，让你“点水成冰”

朱继银

实验材料

筷子、白醋、小苏打、烧杯（或玻璃杯）、密封袋、滴管、锅

实验步骤

1准备一个烧杯，首先加入50毫升的白醋，然后将小苏打慢慢地加入白醋中。注意：这时白醋与小苏打发生化学反应，会冒气泡，需要做好防护措施。为了避免反应过于激烈，加入小苏打的速度不宜过快，若反应过快溶液会溢出烧杯。

实验步骤

2将小苏打和白醋混合溶液静置一个小时。一个小时后，在混合溶液中加入10毫升水（常温），将烧杯放入锅中，用锅将混合溶液加热。边加热，边用筷子搅拌，直到混合溶液变得澄清透明。在加热过程中，杯壁上会出现白色结晶，注意不要把它们重新搅入混合溶液中。加热结束后，将白色结晶收集起来，这些结晶就是作为晶种的醋酸钠。

3用滴管吸取适量溶液放于密封袋中。将袋子封好，防止灰尘等进入，等待混合溶液冷却。冷却过程中千万不要晃动密封袋。

静置一小时后的混合溶液

加热中的混合溶液

4溶液冷却后，打开密封袋，用滴管蘸取刚刚准备好的醋酸钠结晶，沿密封袋一侧将醋酸钠结晶缓慢放入溶液中。你会发现，袋中的溶液会迅速“结冰”。此时的“冰块”会发热，可以用手轻轻触碰，感受一下（注意防护）。

蘸取少量醋酸钠晶体

“热冰”

实验原理

小苏打，学名碳酸氢钠，分子式是NaHCO3。这是一种白色结晶性粉末，呈弱碱性，遇酸可以分解产生二氧化碳。白醋，主要成分是醋酸，其分子式为CH3COOH（其蒸气对眼睛和鼻子有刺激性作用，实验过程中需要小心防护）。

我们先来看一下碳酸氢钠和醋酸的化学反应方程式：

NaHCO₃+CH₃COOH=CH₃COONa+H₂O+CO₂↑

从这个方程式可以看出，小苏打和白醋混合会产生醋酸钠和大量气体，这些气体就是二氧化碳。醋酸钠的溶解度很大，当把水和醋酸钠混合后加热，醋酸钠会很快地溶解在水中。当混合液体变得清澈，醋酸钠就全部溶解了。

我们制得的醋酸钠溶液是过饱和溶液。过饱和是一种亚稳态，当受到一些外界刺激（如加入一些固体的晶体作为晶种或晃动使其产生微小的结晶），这个亚稳态会失去平衡，过多的溶质就会结晶，恢复成一个适合此时温度的平衡状态。实验前醋酸钠溶液为无色透明，与水极其相似。轻微晃动冷却好的醋酸钠溶液就会有“冰”出现，结晶是一个放热过程，所以这种“冰”是热的，故称“热冰”。

提示：此實验有大量气体生成，有一定危险性，建议小读者在家长陪同下完成。醋酸有刺激性气味，实验过程中尽量佩戴口罩和一次性手套，注意保护口鼻和眼睛。

（责任编辑/高琳 美术编辑/韦英章）