滴水“引火”

◆徐海 黄薇 陆涌泉 梁文杰

水滴之力微不足道，却能穿透石块，这看似不可思议的事情就存在于现实生活中。

小小的水滴不仅可以穿石，还能引发剧烈的化学反应。都说水火不容，那滴水“引火”是怎么一回事呢？

一、实验材料

镁粉、硝酸银粉末、蒸发皿、胶头滴管、称量秤、药匙、清水等。

二、实验步骤

（一）戴好实验用手套，称量1 g镁粉、0.3 g 硝酸银粉末。将称量好的镁粉和硝酸银粉末倒入蒸发皿中，均匀混合。如图1。

图1

（二）用胶头滴管吸取清水，往镁粉和硝酸银粉末混合物中滴加1 至2 滴水，观察实验现象，会发现混合物发出刺眼的白光。如图2。

图2

“徐”徐道来

中南大学教授 徐海

镁作为一种相当活泼的金属，可与硝酸银发生置换反应，产生硝酸镁与单质银。

反应式为Mg+2 AgNO3=Mg(NO3)2+2 Ag

要使反应发生，首先需让硝酸银电离出离子。硝酸银溶解度极大，所以硝酸银粉末迅速溶于水，引发置换反应。由于镁从硝酸银溶液置换出银的反应过程中释放大量的热，所以镁粉会燃烧，发出耀眼的白光并放出高热。镁粉遇水或潮气时反应剧烈，并释放氢气和大量热量，引起燃烧或爆炸。这一系列的过程引发了一场火光四射的剧烈反应。

水使硝酸银得以溶解，因此，滴加水是引发本次实验现象的条件。当然，反应过程中也会产生其他一些副产物，如NO2 气体。

科学大视野

置换反应是化学的四大基本反应类型之一，包括金属与金属盐的反应、金属与酸的反应等。它是一种单质与一种化合物作用，生成另一种单质与另一种化合物的反应。常见的置换反应有铁与硫酸铜的反应、铜与硝酸银的反应等。

我国古代的湿法炼铜就是利用了置换反应的原理。《宋史》中就有记载：“以生铁锻成薄片，排置胆水槽中，浸渍数日，铁片为胆水所薄，上生赤煤，取括铁煤，入炉三炼成铜。”东晋炼丹家葛洪《抱朴子内篇·黄白》中有“以曾青涂铁，铁赤色如铜”的记载。