「狗吠」反應(barking dog reaction)是L.J.李比希發現的一種化學反應,反應物是二硫化碳(CS2)溶液、一氧化二氮(N2O),輔助原料是水。
實驗步驟:
(1)在帶活塞的試管中充入N2O氣體,在加入幾滴CS2溶液,迅速蓋上活塞
(2)震蕩搖勻,使N2O和CS2混合均勻
(3)打開活塞,用點火器在瓶口點燃氣體,或往試管中放入燃著的火柴
(4)氣體被點燃,發出明亮的火焰,並發出如狗吠的聲音。
反應原理:
當一氧化氮或一氧化二氮與二硫化碳混合併點燃時,燃燒波沿管向下傳播。上面的火焰燃燒時會壓縮下層的氣體,發出「狗吠」聲,燃燒的產物是N2 、CO 、CO2 、SO2 和單質硫。
反應的化學方程式:
3 NO + CS2 → 3/2 N2 + CO + SO2 + 1/8 S8
4 NO + CS2 → 2 N2 + CO2 + SO2 + 1/8 S8
鈉屬於鹼金屬元素,鈉原子最外層只有一個電子,非常容易失去,所以顯示出非常強的金屬性,化學性質非常活潑。
金屬鈉與水反應是高中化學需要掌握的重要化學實驗之一,金屬鈉與水反應的化學方程式:2Na+2H2O =2NaOH + H2 ↑
反應劇烈放熱,而鈉的熔點低,只有97℃,反應放出的熱量能使金屬鈉和氫氣點燃,發生爆炸。所以一般老師或學生做此實驗時,取金屬鈉的量要小。
「黃金雨」實驗其實是碘化鉛的沉澱實驗。碘化鉛是亮黃色的粉末或者鱗片狀結晶,與黃金的顏色非常相似。碘化鉛的溶解度約為0.08g,溶解度較小,因此我們可以用可溶性的鉛鹽和碘化鉀反應來製備碘化鉛,生成的碘化鉛沉澱亮黃色閃閃發光,就像在下「黃金」雨一般,非常漂亮。
如用硝酸鉛與碘化鉀反應的化學方程式:2KI+Pb(NO3)2==PbI2↓+2KNO3
「丙酮手電筒」實驗應該為實驗作者的實質是丙酮的催化氧化實驗。丙酮在銅做催化劑和氧氣的參與下,能使丙酮蒸汽氧化成乙醛和乙酸,反應放熱,能使銅絲保持紅熱。反應的化學方程式為:
這裡有個誤區,高中化學裡面認為丙酮是不能催化氧化的。事實上化學反應是多變的,不同的實驗條件下,化學反應會有所不同。下面我們來看一下這個實驗的過程。
(1)先準備好一條銅絲,緊密得繞成銅絲圈
(2)在燒杯中倒入少量丙酮
(3)將銅絲在酒精燈或者其他燃燒器中加熱,使銅絲表面形成一層黑色的氧化銅膜,將銅絲圈伸入燒杯底部幾乎接近丙酮液體的表面
然後我們的就能觀察到銅絲髮亮,原因是丙酮蒸汽在銅絲表面被氧化銅氧化,放出熱量,使銅絲髮亮,由於局部丙酮蒸汽濃度的不同,銅絲表面出現亮暗不均一的現象,感覺像發亮的地方會移動。
以上是對幾個趣味實驗的原理解析,下面是網上收集的各種有趣動圖素材。
金屬銫與水
鍶加硫磺
魔術沙——充滿魔力的疏水沙在水中的奇妙表現
當可口可樂和氯粉混合之後
點燃裝滿酒精蒸汽的水桶的效果,很危險
鉛筆芯通電之後的神奇反應
橙色LED燈放進液氮的反應
當液氮和1500個桌球混合,好壯觀!
杯中是對硝基苯胺和濃硫酸的混合物,加熱後發生非常複雜的反應——事實上,我們還不完全清楚反應的詳細過程。最後得到的黑色泡沫物原子比例為C6H3N1.5S0.15O1.3,幾乎肯定是對硝基苯胺交聯後的多聚物。整個反應有時被稱為「爆炸式聚合」。膨脹成這麼大這麼長是反應生成二氧化碳等氣體的功勞。
這是一個閃光燈泡,內裝鋅絲和氧氣,通電即點燃,只能使用一次。外面包有一層塑料膜以防萬一燈泡破碎。在現代電子閃光燈出現之前它是主要的閃光道具,抵達滿亮度所花時間更長,但燃燒時間也更長。
血液和過氧化氫,血液中有高效的過氧化氫酶,能夠催化過氧化氫分解為水和氧氣,大量氧氣形成泡沫效果。
丙酮「溶解」泡沫塑料
原理:淺淺一層丙酮並不能真的把整塊泡沫塑料「溶解」,實際上它只是溶解了聚苯乙烯的長鏈,讓泡沫塑料裡的大量空氣逃逸出去。但是,長鏈交聯的地方丙酮無能為力,所以碗底部還會剩下殘存的聚苯乙烯。
原理:在加熱之後,試管中的氯酸鉀發生熱分解產生氧氣,試管中的氧氣和熱足以點燃小熊軟糖中的糖類等有機物。氧氣促進燃燒,而燃燒產生的熱量又進一步促進氯酸鉀分解產生更多氧氣,因此就產生了劇烈的燃燒反應。
原理:這是金屬鋰燃燒的景象,燃燒過程中固態的金屬鋰不斷熔化,並生成氧化鋰。鋰的焰色反應為紅色,但當劇烈燃燒時火焰呈現一種「亮銀色」的狀態。
原理:銅與濃硝酸反應,生成硝酸銅、二氧化氮和水,生成的氣體通入水中,隨著氣體生成停止並逐漸溶解,水倒吸進入反應瓶,最終形成淡藍色的硝酸銅溶液。
Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + 2NO2(g) + 2H2O(l)
一開始出現的綠色與濃酸條件下銅離子與硝酸根的結合有關,而在引入更多水之後,溶液就顯示為水合銅離子的藍色了。
原理:燃燒需要可燃物和氧氣接觸,狹窄的瓶口使得氧氣只能逐漸進入,燃燒面逐漸下移。
原理:將除鏽處理後的鐵棒放入硫酸銅溶液中,鐵單質比銅更加活潑,置換出來的銅形成漂亮的鬆散沉澱。
原理:鋁是高度活潑的金屬,但是表面的氧化鋁層阻止了它和空氣中氧氣完全反應。而汞會破壞這一保護層,使得鋁迅速「生鏽」。
火柴燃燒的過程,看著是不是有點彆扭
自製食鹽別樣鮮
原理:金屬鈉被加熱後,放入充有氯氣的容器中,伴隨著夕陽暮雲遮一般的鈉特徵黃光,氯化鈉便生成了。鈉在氯氣中燃燒,把電子轉給了氯,於是鈉變成了鈉離子,氯變成了氯離子,通過靜電力吸在一起。燃燒過後,容器中的濃煙就是氯化鈉顆粒。
二氧化碳熄滅蠟燭
原理:利用二氧化碳的密度比空氣大,不支持燃燒的性質