徐海 鄒欞釋
動畫片《海綿寶寶》中出現(xiàn)過海綿寶寶與派大星在海底生火的場景。以前看到這種畫面時,你一定會認(rèn)為這不符合科學(xué)常理,動畫片在“騙人”!
水中真的能“生火”嗎?讓我們走進(jìn)魔法實(shí)驗(yàn)室,一探究竟。
實(shí)驗(yàn)材料
濃硫酸,無水乙醇,高錳酸鉀固體,25 mL小燒杯,一次性塑料移液管。
實(shí)驗(yàn)步驟
1.用一次性塑料移液管往燒杯中加入5 mL無水乙醇。
2.用一次性塑料移液管沿著燒杯壁往燒杯中緩緩加入5 mL濃硫酸。
3.靜置1分鐘,待無水乙醇與濃硫酸分層(切記不能攪拌),再用一次性塑料移液管往燒杯中加入少量高錳酸鉀固體。
4.仔細(xì)觀察你會發(fā)現(xiàn),高錳酸鉀固體在無水乙醇層與濃硫酸層的中間停留,并不斷反應(yīng),在“水”中產(chǎn)生了許多火花。
特別注意:
該實(shí)驗(yàn)會使用到危險的濃硫酸,實(shí)驗(yàn)者一定要佩戴好面罩、手套等防護(hù)裝備,備好充足的清水,并在教師的指導(dǎo)下操作!在實(shí)驗(yàn)過程中會產(chǎn)生煙霧甚至明火,所以,該實(shí)驗(yàn)需在通風(fēng)環(huán)境中進(jìn)行!
“徐”徐道來
高錳酸鉀與濃硫酸接觸時,生成了墨綠色油狀的Mn2O7,Mn2O7熔點(diǎn)為5.9 ℃,其在常溫下不穩(wěn)定,可以迅速分解產(chǎn)生氧氣。當(dāng)它與無水乙醇等有機(jī)物接觸時,發(fā)生爆炸生成MnO2(一種黑色的絮狀物),產(chǎn)生的熱量足以使無水乙醇燃燒。
注意:Mn2O7遇有機(jī)物即燃燒,受熱爆炸分解,常溫下緩慢釋放出氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化錳,分解時也會產(chǎn)生少量氧氣。
科學(xué)大視野
無水乙醇可以在濃硫酸和高溫的催化下發(fā)生脫水反應(yīng)。反應(yīng)溫度不同,生成物也不同。
無水乙醇與濃硫酸共熱時,若溫度為140 ℃,無水乙醇發(fā)生分子間脫水,生成乙醚,其反應(yīng)方程式如下:
2CH3CH2OH? ? ? ? ? ? ?CH3CH2OCH2CH3+H2O
無水乙醇與濃硫酸共熱時,若溫度為170 ℃,無水乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙烯,其反應(yīng)方程式如下:
CH3CH2OH? ? ? ? ? ? ?CH2=CH2↑+H2O
切記,要注酸入醇(密度大的溶液注入到密度小的溶液中),酸與醇的比例是1∶3。制取時,要在燒瓶中加入碎瓷片(或沸石),以免暴沸。
(欄目編輯? 秦銀銀)
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2022年11期