• 关于化学魔术的科普故事大全

  • 发布时间:2018-03-26 23:10 浏览:加载中

  •   化学具有魔术般的魅力,不仅能为我们增添无限的乐趣,还能为我们炼出各种各样的“黄金”。比如:白纸生花、蜡烛自燃,在为你带来愉悦享受的同时,还点出了运用的化学原理,让你从中受益,可谓书中自有“黄金屋”。神秘的鬼火、一封密信,悬念的背后蕴含着亮如明镜般的知识……

      1.白纸显画

      智慧思索

      明明就是一张白纸,可在水里泡上几分钟,竟然变成了一幅栩栩如生的鸳鸯嬉水图。这其中的奥秘在哪里呢?

      小新的村子里来了一位“大仙”,据说无所不知、无所不能。有一对年轻人打算结婚,但又很迷信,于是请来“大仙”为他们合生辰八字。这天,“大仙”被围了个水泄不通,小新也好奇地凑到跟前。

      “你们看,这是不是一张白纸?”“大仙”举起一张“白纸”请这对年轻人验证。

      年轻人仔细看了看:“嗯,的确是一张白纸。那我们的婚姻到底合不合呢?”“大仙”笑着说道:“别着急,再验证一下这盆清水,一会儿就见分晓。”

      年轻姑娘用手指沾了点水尝了尝,默许后,“大仙”开始把那张白纸轻轻地浸到了水中。

      “瞧,合与不合马上要显现出来了!”话刚落音,只见那白纸上出现了一湖水,一对鸳鸯正在嬉水,湖边放着各种各样的鲜花。“好了,你们真是天造地设的一对,放心结婚吧。”

      小新迷惑了:明明是一张白纸啊,怎么放在水里就有图案了呢?带着这个问题,小新请教了老师。原来,那画是用硼酸勾兑墨水画成的,墨汁干了就看不见画了,放到水里就又会显现出来。

      硼酸的化学式:H3BO3或B(OH)3

      硼酸系无色、微带珍珠光泽的透明片状或呈细小晶粒,与皮肤接触有滑腻感。无臭、味微酸后带甜味。硼酸密度1.435,熔点185℃,露置空气中无变化,加热至107.5℃时失水而成偏硼酸,偏硼酸再热至150℃~160℃时则又失水而成焦硼酸。

      硼酸1克能在沸水4毫升、酒精18毫升、甘油4毫升中溶解。

      硼酸的酸性很微弱,1∶50的水溶液以石蕊试纸检定,呈弱酸性反应。

      硼酸属于弱酸,而且有消毒防腐的作用,因此在NaOH溶液沾到皮肤上后要先用水冲洗,再涂上2%~5%的硼酸溶液。涂硼酸的目的,一是为治疗强碱溶液对皮肤的烧蚀;二是中和皮肤残余碱性物质,防止水蒸发后强碱进一步烧蚀皮肤。

      2.能防火的“水”

      智慧思索

      魔术大师将一块烧剩下的普通棉布浸在一盆水中,然后取出晾干,再用火柴点燃,但奇怪的是棉布不但点不着,而且还冒出白色的烟雾,这是什么道理呢?

      一位魔术大师在表演完烧手绢的魔术后,又表演了一个节目:

      随着音乐的响起,魔术大师便跟着节奏动了起来,只见他拿出一块普通的棉布用火柴一点,顿时棉布便燃烧起来,烧到一半时,魔术大师跳着舞步把火踩灭,然后把烧剩下的那块棉布浸在一盆水里,片刻之后取出。在晾干的过程中,魔术大师迈着猫步在台上走来走去,还时不时地向棉布上吹上两口“仙气”。一会儿棉布晾干了,魔术大师让坐在前排的观众看看棉布,并作一下证明:棉布是否干了。

      “没错,干了。”前排的人证实后,魔术大师才掏出火柴点燃棉布,但奇怪的是,这次棉布不但点不着,还冒出白色的烟雾。观众都纳闷了,刚才还能点着,怎么放在水里然后晾干就点不着了呢?烧手绢时,手绢烧不坏可能因为手绢是湿的,而现在可是干的啊,难道是那盆水有问题?

      不错,其实那不是水,而是氯化铵溶液,棉布被氯化铵溶液浸泡后便变成防火布了,晾干后,这种经过处理的棉布(防火布)的表面附满了氯化铵的晶体颗粒。氯化铵这种化学物质,它有个怪脾气,就是特别怕热,一遇热就会发生化学变化,生成的物质是两种气体,它们会把棉布与空气隔绝起来,棉布在没有氧气的条件下当然就不能燃烧了。当这两种气体保护棉布不被火烧的同时,它们又在空气中相遇,重新化合而成氯化铵小晶体,这些小晶体分布在空气中,就像白烟一样。

      实际上,氯化铵这种化学物质是很好的防火能手,戏院里的舞台布景、舰艇上的木料等,都经常用氯化铵处理,以求达到防火的目的。

      氯化铵溶液中的水分蒸发完以后会变成氯化铵晶体颗粒,氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢气体,这是两种都不能燃烧的气体。化学反应方程式如下:

      NH4Cl=NH3↑+HCl↑

      NH3+HCl=NH4Cl

      氯化铵为无色立方晶体或白色结晶。味咸而微苦。加热至350℃升华。加热至100℃时开始显着地挥发,337.8℃时离解为氨和氯化氢,遇冷后又重新化合成颗粒极小的氯化铵而呈白色浓雾,不易下沉,也极不易再溶解于水。吸湿性小,但在潮湿阴雨天气也能吸潮结块。水溶液呈弱酸性,加热时酸性增强。对黑色金属和其他金属有腐蚀性,特别对铜腐蚀更大,对生铁无腐蚀作用。

      氯化铵主要用于选矿和鞣革、农用肥料。用作染色助剂、电镀浴添加剂、金属焊接助溶剂。也用于镀锡和镀锌、医药、制蜡烛、黏合剂、渗铬、精密铸造和制造干电池和蓄电池及其他铵盐。氯化铵应储存在阴凉、通风、干燥的库房内,注意防潮。避免与酸类、碱类物质共储混运。运输过程中要防雨淋和烈日曝晒。装卸时要小心轻放,防止包装破损。失火时,可用水、沙土、二氧化碳灭火器扑救。

      3.将军的魔法衣

      智慧思索

      我们都知道:衣服扔到火里就会点燃,但有种衣服放到火里竟然烧不着,这是什么“魔衣”呢?

      相传公元2世纪时,我国一位大将军得到了一件烧不坏的“魔衣”。

      有一次,他大宴宾客。宴会上,为了炫耀他的衣服,他命令侍女端来一盆烈火熊熊的木炭,随手把“魔衣”扔到了火里。

      “将军,你……你怎么这样?这不是太可惜了吗?”

      “将军,你这是开玩笑,还是玩魔术?”

      宾客们大为惊讶,议论纷纷。

      “没什么,我这是用火来烧魔衣呢。”将军谈笑自如。

      赴宴的人更加目瞪口呆:世界上哪有用火来洗衣服的呢?

      一会儿,侍女从烈火中取出“魔衣”来,不但衣服上的污点没有了,而且看上去“魔衣”更新、更干净!

      参加酒宴的人都被惊得目瞪口呆,有的说是宝贝,有的说是不祥之物,有的却不以为然,但烧不坏的真正原因在哪里呢?当时大家谁都不知道。其实,衣服烧不坏的原因是它的材料与普通衣服不同,它是用石棉做的。

      石棉的化学式:CaO`3MgO`4SiO

      它的组成都是耐高温的,所以该材料也是耐高温的。

      其实石棉是无机高分子,其化学结构很复杂,能耐3000℃高温。

      石棉是一种被广泛应用于建材防火板的硅酸盐类矿物纤维,也是唯一的天然矿物纤维。它具有良好的抗拉强度和良好的隔热性与防腐蚀性,不易燃烧,故被广泛应用。

      石棉的种类很多,以温石棉含量最为丰富,用途最广。石棉本身并无毒害,它的最大危害来自于它的纤维。这是一种非常细小、肉眼几乎看不见的纤维,当这些细小的纤维被吸入人体内,就会附着并沉积在肺部,造成肺部疾病,如:石棉肺、胸膜和腹膜的皮间瘤。这些肺部疾病往往会有很长的潜伏期(肺癌一般15~20年、皮间瘤20~40年),严重时引起肺癌。石棉已被国际癌症研究中心肯定为致癌物。

      4.能燃烧的糖果

      智慧思索

      我们都吃过糖果,对糖果都很熟悉,但对糖果能燃烧可能就不熟悉了,但有人却能将糖果点燃,这里面的玄机究竟在哪里呢?

      小飞出生在一个贫穷的小山村,贫穷让村里人变得愚昧迷信。有一年,村子里闹旱灾,应村里老头、老太太们的委托,村里一位自称是龙王附体的中年妇女和村民们一起前去山里求雨。刚好是周末,小飞也跟着凑热闹去了。

      只见中年妇女身穿道袍,手拿“魔杖”,嘴里念叨着一连串听不懂的祈祷语。

      突然,中年妇女从供台上拿了一块糖,让跪在前面的一个老头剥开,然后点着,老头左点右点,那糖果就是烧不起来。中年妇女对他说:“老人家,求雨要有百分百的诚意,心不诚则不灵。”于是中年妇女又让自己的徒弟试一试,只见他的小徒弟一手提着香烟,取出一根火柴,只轻轻一擦,然后往上一点,那糖果“哧”地冒出了火花。

      中年妇女大呼:“通往天庭的圣火,你快快将此禀报龙王,早日降雨于众生灵。”

      跪拜的人都跟着中年妇女一起呼喊起来。殊不知,这里面藏着见不得人的手脚——徒弟右手既擦火柴又捏着香烟,只是轻轻一抖便把烟灰抖到糖果上,而烟灰里含有金属锂。

      锂在其中起的是催化作用,化学上叫做催化剂,工业上叫做接触剂或触媒。催化剂在化学反应前后,本身的质量和化学性质都不改变,然而它能改变(加快或减慢)反应的速度。直接用火柴去点燃糖块,糖只是开始熔化,但并不燃烧。但是如果在糖块上撒一些香烟灰,这时糖块就会象纸一样烧起来!这是由于香烟灰中含有锂,而锂能够加快糖的氧化(燃烧)反应。其化学反应方程式如下:锂,是最轻的碱金属元素。元素名来源于希腊文,原意是“石头”,1817年由瑞典科学家阿弗韦聪在分析透锂长石矿时发现。自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷铝石等。在人和动物机体、土壤和矿泉水、可可粉、烟叶、海藻中都能找到锂。天然锂有两种同位素:锂6和锂7。

      金属锂为一种银白色的轻金属;熔点为180.54°C,沸点1342°C,密度0.534克/厘米3,硬度0.6。金属锂可溶于液氨。

      锂与其他碱金属不同,在室温下与水反应比较慢,但能与氮气反应生成黑色的一氮化三锂晶体。锂的弱酸盐都难溶于水。在碱金属氯化物中,只有氯化锂易溶于有机溶剂。锂的挥发性盐的火焰呈深红色,可用此来鉴定锂。

      锂很容易与氧、氮、硫等化合,在冶金工业中可用做脱氧剂。锂也可以做铅基合金和铍、镁、铝等轻质合金的成分。锂在原子能工业中有重要用途。

      5.指烛自燃

      智慧思索

      我们知道“点石成金”是神话,但这里“指烛自燃”则是事实,做实验却发现指烛不能自燃,这是什么道理呢?

      有一天吴松村子里有庙会,卖衣服的、卖食物的、卖猪卖狗的都蜂拥而来,其中还有一个卖艺的。吴松跟爸爸要了2块钱就买票去看卖艺的表演去了。

      只见场地中间摆放了一张桌子,桌子上一支蜡烛在燃烧着。卖艺的小伙子轻轻地走到桌前,一口气把燃烧的蜡烛吹灭后,立即伸出一只手,用手指轻轻地一弹,嘿,奇迹出现了,原来只有袅袅烟雾的蜡烛又“啪”地一声燃了起来……

      如果把那蜡烛再次吹灭的话,卖艺的小伙子只要一伸手,那蜡烛还会立即自燃。

      这让吴松惊叹不已,一回到家里,吴松就把爸爸叫到跟前,学着卖艺人的样子为爸爸表演起来。可不管怎么指,蜡烛就是不燃烧,吴松有点失落。爸爸见状,忙笑着对他说:“其实,让熄灭的蜡烛重新自燃的秘密是指甲里暗暗地塞了一些硫黄粉,硫黄粉稍遇到热就会立即燃烧,所以蜡烛就能够重新点着了。你这指甲里什么都没有,当然点不着了。”

      吴松听了恍然大悟,原来并没有如此神奇的人,所有的一切都是利用了科学。

      硫黄或硫黄粉均呈黄色和淡黄色,无毒,易溶于二硫化碳,不溶于水,略溶于酒精和醚类,导热性和导电性很差,一旦遇到或接触热体表面就可能引起燃烧或爆炸。

      中国医学典籍《本草纲目》中记载:凡用硫黄,入丸散用须以萝卜剜空,入硫在内,合定,稻糠火煨熟,去其臭气;以紫背浮萍同煮过,消其火毒;以皂荚汤淘之,去其黑浆。一法:打碎以绢袋盛,用无灰酒煮三伏时用。又消石能化硫为水,以竹筒盛硫埋马粪中一月,亦成水,名硫黄液。

      硫燃烧的化学方程式:S+O2=SO2

      硫黄是无机农药中的一个重要品种。商品为黄色固体或粉末,有明显气味,能挥发。硫黄水悬液呈微酸性,不溶于水,与碱反应生成多硫化物。硫黄燃烧时发出青色火焰,伴随燃烧产生二氧化硫气体。用于防治病虫害时常把硫黄加工成胶悬剂。它对人、畜安全,不易使作物产生药害。硫黄(硫黄粉)也是轻工业、重工业和国防军工生产的重要原料,用于制造酸、染料、橡胶制品、火柴、炸药等,还用于医药、农业、制糖等工业。

      6.“师婆”的伎俩

      智慧思索

      只有有生命的物质才可能有血液,但我们身边通常可见的玩具布娃娃竟然被扎出“血”来了,这是怎么回事呢?

      小明的爷爷生病了,奶奶从乡下请来一个“师婆”,为爷爷看病。只见“师婆”绕着爷爷走了两圈,便对奶奶说:“这位老人被一个女鬼缠身,所以才得病。我明天拿上宝剑来降妖除魔。”

      第二天晚上,“师婆”来了,她让奶奶摆了一张桌子,然后“师婆”将一把寒光闪闪的“宝剑”和一碗“圣水”放在桌子上。桌子旁放一个布娃娃,布娃娃的“衣服”糊的是一层黄裱纸。一切就绪后,“师婆”口中念念有词,而后拿起“宝剑”,往“圣水”里浸一下,立即奋力向女鬼的化身——布娃娃刺去,再用力拔出剑来。果然,“宝剑”和黄裱纸上立即出现了“血迹”。“师婆”忙完后对奶奶说:“女鬼已经被我降服。”奶奶舒了一口气,忙点头称谢。

      其实,“师婆”的剑根本不是什么“宝剑”,那“仙水”只不过是普普通通的纯碱溶液。草人穿的黄裱纸是用天然染料染过,这种染料是从姜黄中提取出来的。剑上沾有纯碱溶液,碰到姜黄这种物质就会发生化学反应,使黄色立即变成了红褐色,看上去就像血一样。

      化学上,把像姜黄这类能够以本身颜色的变化来指示某些物质量的酸碱性的物质,叫指示剂,常见的有石蕊指示剂、酚酞指示剂等。

      姜黄是一种姜科植物,在中国及印度文化中被广泛应用,尤其是中国人用来养命、养性和治病,以及用在印度的饮食(咖喱)与传统医学中。其活性成分姜黄素使姜黄呈现黄色。在中国及印度的医疗史记载,人类长久使用不会发生任何副作用,近代科学研究也证实了姜黄素不但安全,而且还具有多项促进健康的效果。

      7.跟踪狂鬼火

      智慧思索

      蒲松龄在《聊斋》里经常提到“鬼火”,而我们听老人讲故事的时候,他们也经常说到他们小时候在夏天的夜晚,有时会在荒野上看到“鬼火”。那么“鬼火”究竟是怎么回事呢?

      夏天的夜晚,在墓地常会出现一种青绿色火焰,一闪一闪,忽隐忽现,十分诡异。很多人遇到这些都会毛骨悚然,赶紧逃跑。谁知,那火还会跟着人,你跑它也跑,古人认为是鬼魂在作祟,就把这种神秘的火焰叫做“鬼火”。

      古时候,有个叫李德的人,有一次和朋友聚会,因贪杯而醉倒在朋友家中,晚上大约十点多钟,李德迷迷糊糊辞别朋友回家。

      经过一片坟墓时,李德突然发现一撮绿油油的火焰跟着自己,这时李德醉意全无,吓得一口气跑回家中。从此以后,李德一病不起。

      “鬼火”究竟是怎么回事呢?

      其实,这不是什么“鬼火”,而是磷在作怪。原来,人类与动物身体中有很多磷,死后尸体腐烂生成一种叫磷化氢的气体,这种气体冒出地面,遇到空气后会自我燃烧起来,但这种火非常小,发出的是一种青绿色的冷光,只有火焰,没有热量。其实,不管白天还是黑夜,都有磷化氢冒出,只不过白天日光很强,看不见“鬼火”罢了。为什么夏天的夜晚在墓地常看到“鬼火”,而“鬼火”还会“走动”呢?夏天的温度高,易达到磷化氢气体着火点而出现“鬼火”,又由于燃烧的磷化氢随风飘动,所以所见的“鬼火”还会跟人走动。这就是旷野上的“鬼火”。

      磷化氢是无色气体,分子式是H3P。纯净时几乎无味,但工业品有腐鱼样臭味。分子量34。相对密度1.17。熔点-133℃。沸点-87.7℃。自燃点100~150℃。蒸气压20atm(-3℃)。与空气混合物爆炸下限1.79%(26g/m3)。微溶于水(20℃时,能溶解0.26体积磷化氢)。空气中含痕量P2H4可自燃;达到一定浓度时可发生爆炸。能与氧气、卤素发生剧烈化合反应。通过灼热金属块生成磷化物,放出氢气。还能与铜、银、金及其盐类发生反应。

      磷,是德国汉堡的炼金家勃兰德在1669年发现的。按照希腊文的原意,磷就是“鬼火”的意思。

      8.绿色的天空

      智慧思索

      有一句歌词这样唱道:“蓝蓝的天上白云飘。”蓝天白云一直是我们大脑里的印象,可有一幅画把天空“画”成了绿色,是我们见识太少,还是画家别出心裁?

      伟伟的爸爸去外地出差,刚好碰到当地的一个拍卖会,伟伟爸爸是一个古画爱好者,于是花高价买了两幅古画。

      拿回家里,伟伟和爸爸一起欣赏时发现,这两幅古画的画面上,天空都被染成了绿色。

      天空怎么会是绿色的呢?难道那时候天空真的是这种颜色吗?可是,从文学作品的描绘中可以看出,那时的天空也是蔚蓝色的,像大海一样的颜色呀!那么,是当时画家的一种时尚吗?伟伟和爸爸都百思不得其解。

      这时候,伟伟想起了邻居家学画画的大哥哥,就飞也似的跑出去询问,可他支吾半天也没有说出个所以然来。

      后来,还是伟伟的化学老师解出了这道难题:当时,画家们绘画所使用的蓝色颜料,是一种叫“铜蓝”的矿石,可是时间长了,它发生了化学反应,就变成绿色的了。

      伟伟听了老师的讲解,连忙回家找爸爸,迫不及待地告诉爸爸“绿色”天空的奥妙。

      “铜蓝”矿石的化学成分是硫化铜,化学式为CuS,含铜量为66.48%。硫化铜可以和空气中的水、氧气发生化学反应,生成浅绿色的碳酸铜。

      铜蓝是铜矿石矿物,因呈靛蓝色而得名,为炼铜的主要矿物原料。晶体为六方晶系,呈六方片状。金属光泽或光泽暗淡,莫氏硬度1.5~2,密度4.67。主要产于含铜硫化物矿床次生富集带中(由硫酸铜溶液交代黄铜矿、斑铜矿等硫化物而成)。常与辉铜矿伴生,组成含铜很富的矿石。代表性产地为俄罗斯乌拉尔的勃利亚文。有热液作用形成的铜蓝是极其稀少的,美国蒙大拿州的比尤特、南斯拉夫的博尔等铜矿床中也有产出。

      9.生气的啤酒

      智慧思索

      在炎热的夏天,人们经常喝啤酒解渴,打开啤酒瓶盖时经常看到啤酒向外喷沫,有时还像喷泉一样喷出来,这是为什么呢?

      林檬家里来客人了,爸爸忙前忙后。吃午饭时,爸爸让林檬去买两瓶啤酒。林檬极不情愿地去了,一路上边走边晃,好像在发泄怨气。

      爸爸接过林檬买回的啤酒,就打开了,谁知“啪”的一声,啤酒像喷泉一样涌了出来。林檬看了乐了,怨气一泄而消,但同时,一个疑惑涌上心头:啤酒为什么会喷出来呢?是不是我摆得太厉害了?

      其实,啤酒喷沫有两个原因,一是二氧化碳在作怪,二是与麦芽有关。

      一般来说每升啤酒中都含有5克左右的二氧化碳。在制造啤酒时,通过一定压力把它灌进瓶里。因此,每瓶啤酒里都溶解了一定的二氧化碳,而瓶里是有一定空隙的,打开时,只要轻轻摇晃,气体就从啤酒液里形成泡沫溢出来。

      最近,国外的一些专家经过近10年观察研究发现,啤酒的泡沫与麦芽有一定的关系。酿造啤酒的重要原料是大麦芽,而大麦在成长、收割、储藏期间一般是多雨的季节,大麦一旦受潮,极容易受到各种微生物的污染,使几十种霉菌得以繁殖,用它来酿造啤酒便产生了一些泡沫。当然,这些霉菌对人体没有什么危害,有的还是有益的。

      啤酒是目前世界上十分流行的饮品之一,现在全世界啤酒年总产量已超过1亿吨,并且增长势头较猛。啤酒具有很高的营养价值,含有17种人体所需的氨基酸和12种维生素。啤酒像葡萄酒一样,是一种原汁酒,它不但含有原料谷物中的营养成分,而且经过糖化、发酵,营养价值还有所增加。据估算,1升普通的啤酒(含3.3%的酒精)能产生大约425大卡的热量,相当于5~6个鸡蛋、500克瘦肉、250克面包或800毫升牛奶所产生的热量,因此啤酒又有“液体面包”的美称。其主要生产原料是大麦。啤酒还可以根据酒液中麦芽汁的浓度分低浓度啤酒、中浓度啤酒、高浓度啤酒3种。低浓度啤酒中麦芽汁浓度一般为7~8度,酒精含量在2%(重量计)左右,适于作夏天清凉饮料;高浓度啤酒麦芽汁浓度达14~20度,酒精含量为4.9%~5.6%。这两种啤酒生产量较小。目前国际上受消费者欢迎的是中浓度啤酒,一般原麦芽汁浓度为11~12度,酒精含量为3.1%~3.8%左右。

      啤酒的成分还有水、酒花、酵母、糖、澄清剂等。啤酒的成分十分复杂,主要是水,在酒精含量为4%的啤酒中,水占90%左右。

      10.金光闪闪的铁棒

      智慧思索

      在我们身边,经常看见铁制物品,如铁锅、铁轨,等等。我们眼中的铁几乎都是“黑色”的,而下面这位“大师”手中的铁怎么变成了金色的呢?

      于成的表哥是化学系的学生,他经常变一些“魔术”给于成他们看,所以于成及于成的朋友都称表哥为“大师”。

      今年暑假,表哥又来了,于成和小朋友都缠着表哥变“魔术”。表哥似乎有所准备,从包里拿出来一小瓶水,然后找了一根几厘米长的铁条,笑眯眯地走到他们中间,说:“你们看看,这是不是普普通通的铁条?”于成接过来看了看说:“不错,是铁条。”别的小朋友也拿过去瞅了瞅:

      “嗯,没问题。”“那么,现在我就把这块铁条变成金条。”

      说完,表哥把铁条放进了那瓶水里,摆来摆去,最后把铁条从水中取出。于成他们看了,情不自禁地鼓起掌来:铁条变成金条了——金光闪闪,耀眼夺目。小朋友都向于成投去羡慕的目光,于成的表哥真神奇!

      表哥看着于成他们,揭开了谜底:

      “其实,这水不是普通的水,里面放了胆fán。”

      胆fán的化学名称是硫酸铜(CuSO4),溶水成硫酸铜溶液,与铁发生置换反应,生成的铜附着在铁条的表面。

      化学反应式为Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

      无水硫酸铜是一种白色固体,相对密度为3.603,25℃时水中溶解度为23.05g,不溶于乙醇和乙醚,易溶于水,水溶液呈蓝色,是强酸弱碱盐,水解溶液呈弱酸性。将硫酸铜溶液浓缩结晶,可得到五水硫酸铜蓝色晶体,俗称胆fán、铜fán或蓝fán,化学式是CuSO4`5H2O。胆fán在常温常压下很稳定,不潮解,在干燥空气中会逐渐风化,加热至45℃时失去二分子结晶水,110℃时失去四分子结晶水,150℃时失去全部结晶水而成无水物。无水物也易吸水转变为胆fán,常利用这一特性来检验某些液态有机物中是否含有微量水分。将胆fán加热至650℃高温,可分解为黑色氧化铜、二氧化硫及氧气。

      硫酸铜有毒,它在农业上用作杀菌剂。一种叫做波尔多液的农药就是用胆fán和石灰配制的,是一种天蓝色的黏性的液体。波尔多液的杀菌效率比单用硫酸铜高,而对作物的药害较小。在工业上,精炼铜、镀铜以及制造各种铜的化合物时,都要用到硫酸铜。

      11.茶变墨

      智慧思索

      在日常生活中,我们经常喝茶,有龙井、玉观音、菊花,等等,茶水颜色各种各样,但没有一种茶水是黑色的。可下面这杯茶水却变成了黑色,难道连茶水也黑心了吗?

      魔术大师在表演“茶水变墨水”这个节目时,是这样操作的:

      他先拿出两杯茶叶水,在观众面前晃来晃去,让观众仔细地看了看。为了展示他的伟大“魔力”,他经常还会随便叫上一位观众,让他们仔细品尝一下,确认是茶水。他随着音乐踱来踱去,似乎在采集天地之灵气。当把观众的胃口吊到极致以后,魔术大师便开始操作了。只见他对着这杯茶水吹上两口“仙气”,又对着那杯茶水吹上两口“仙气”,而后把两杯茶水放在一起,摇一摇,一会儿,杯里的水变成了黑色……顿时台下一片掌声。

      “真奇妙,真奇妙,想不到,几分钟内,一杯茶叶水变成了一杯墨水。”有的观众啧啧称道。

      其实,并不奇怪,魔术大师并非有真正的魔力,而是他在水里做了“手脚”,将其中的一杯放了绿fán。

      茶水里含有单宁酸,与绿fán能发生化学反应,生成一种叫单宁酸铁的蓝黑色物质。

      绿fán又称铁fán,分子式为:FeSO4`7H2O,浅蓝绿色单斜晶体或者结晶体颗粒,无臭,具有还原性的酸性盐。工业上用作制造磁性氧化铁、氧化铁红及铁蓝颜料、聚合硫酸铁等的原料。水处理工业上用作澄清浊水的混凝剂,用以处理含铬废水及含镉废水。化学合成上用作还原剂及催化剂。医药工业中用作补血剂及局部收敛剂。印染工业中用作靛蓝染色时的还原剂。还用作木材防腐剂、饲料添加剂、除草剂及防治植物绿色素缺乏症的药物。食品级硫酸亚铁可用作铁质营养增补剂及果蔬发色剂,并用以保持腌制品的新鲜颜色。

      12.火焰写字

      智慧思索

      我们知道,纸放在火上就能被烧着,而现在纸不但没着火,反而出现了一排醒目的字,这又是什么缘故呢?

      一周一次的实验课到了,赵烁最喜欢上这节课,因为老师总是有新花样,就像变魔术。

      今天老师又会做些什么呢?赵烁正在沉思的时候,老师就走了进来。他先拿出一张准备好的纸,然后对同学们说:“今天,我做的这个实验就是用酒精灯在这纸上写字。”说完抖了抖,同学们看见了一张洁白的纸。随后老师点燃了酒精灯,把纸往酒精灯的火焰上轻轻地烘烤,缓缓地拖动,让酒精灯蓝色的火舌“写字”。一会儿,那洁白的纸上渐渐出现了一排黑色的“现在开始上课”的字样,而且越来越清晰。

      紧接着老师解释道:“其实这些字是事前写好的,只不过用的不是墨水,而是一种名叫稀硫酸的物质。那么,今天我们所做的实验都与稀硫酸有关,做完实验后,同学们课下总结一下,写一个试验报告交上来。”

      浓硫酸是无色油状液体,高沸点,难挥发的强酸,易溶于水,能以任意比与水混溶。浓硫酸溶解时放出大量的热。浓硫酸具有脱水性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程,反应时,浓硫酸按水分子中氢氧原子数的比(2∶1)夺取被脱水物中的氢原子和氧原子。被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质中的有机物,被脱水后生成了黑色的炭(碳化)。

      浓硫酸还具有吸水性和强氧化性。

      浓硫酸的吸水作用,指的是浓硫酸分子跟水分子强烈结合,生成一系列稳定的水合物,并放出大量的热,故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程,吸水性是浓硫酸的化学性质。浓硫酸不仅能吸收一般的游离态水(如空气中的水),而且还能吸收某些结晶水合物(如CuSO4`5H2O、Na2CO3`10H2O)中的水。

      浓硫酸的强氧化性,是指常温下,浓硫酸能使铁、铝等金属钝化;加热时,浓硫酸可以与除金、铂之外的所有金属反应,生成高价金属硫酸盐,本身一般被还原成SO2;热的浓硫酸可将碳、硫、磷等非金属单质氧化到其高价态的氧化物或含氧酸,本身被还原为SO2。在这类反应中,浓硫酸只表现出氧化性。

      13.守财奴被骗了

      智慧思索

      有人企图把石头变成金子,所以四处拜师以求学到“点石成金”之术,结果一无所获;而有人却想将银子变成金子,结果又会怎样呢?

      北宋年间,山东有个张员外,家中有许多银子,但他却吝啬至极,人送绰号“守财奴”。一日,张员外府上来了个道士,自称曾拜异人为师,学得“点银成金”之术,因张员外祖上积善有德,命中注定要发财,故特来献宝。只见道士从袖中取出一块银子,将其投入一只焰火正炽的炭盆。几个时辰过去后,道士扒开灰烬,从中拿出一块黄澄澄的金子。张员外见了大喜,将家中的银子悉数交给道士,请他炼制黄金。第二天,张员外一早去kòu道士的门,企图拿到更多的黄金,不料道士却将银子全部卷走,员外一气之下身亡。

      原来,这是道士利用汞玩的把戏。

      汞是常温下唯一呈液态的金属,也是金属的中文名称中唯一没有“金”字偏旁的。汞极易与金属结合成合金——汞齐(“齐”是古代对合金的称号),因此被誉为“金属的溶剂”。那位道士便是利用金溶解于汞中形成的金汞齐来冒充白银,汞在炭盆中受热蒸发后,留下来的便是黄澄澄的金子了。

      汞,俗称水银,化学符号是Hg,原子序数是80。它是一种很重、银白色的液态过渡金属。因这特性,水银被用于制作温度计。

      汞很容易与几乎所有的普通金属形成合金,包括金和银,但不包括铁。这些合金统称汞合金(或汞齐)。

      我国是最早使用汞和汞的化合物的国家之一。据记载,秦始皇的墓中灌入了大量的水银,作为“百川江河”的象征。

      汞齐在各行各业有着广泛的应用。

      古建筑上的鎏金bō璃瓦和古寺庙中的“金身”菩萨,就是利用金汞齐“镀”的。银、锡和水银组成的银锡汞齐能很快变硬,古代人们常用它来补牙。钠、锌和水银生成的钠汞齐、锌汞齐是常用的还原剂。

      当然,尽管人们称汞为“金属的溶剂”,但凡事都是相对而言的,我们常见的铁就不溶于水银,因此可以用钢罐来做盛水银的容器。

      14.古画复活

      智慧思索

      衣服穿久了就会变旧,不能返新;文具用久了也会变旧不能返新;车子骑得久了也会变旧、变坏……我们印象中的一切都会变旧,都不能把它变成新的,但有一些灰暗的古画,却能焕然一新,“复活”起来,这是怎么回事呢?

      乐乐爸爸有一个姓王的同学,是一个大画家,也是个古画迷。周六一早,乐乐就跟着爸爸去拜访这位王叔叔。

      一进门,就看见王叔叔在摆弄一些古画。“叔叔,你在干什么?”乐乐好奇地问道。“我在让古画复活呀。”叔叔笑着说。乐乐听了迷惑极了,瞅了瞅爸爸,可爸爸没作声,示意乐乐继续看。只见王叔叔从箱里拿出了一幅灰暗的、脏兮兮的古画,展开来,在乐乐面前移动,让乐乐看清楚这的确是一幅毫无生机的画儿。这时,王叔叔似乎有意和乐乐开玩笑,他对着一瓶“仙水”深深地吸了一口气,拿出刷子蘸了蘸瓶里的“仙水”扫在画上……

      一段时间以后,那幅灰暗的画儿果然“复活”了,变得光泽鲜艳、耀眼夺目。乐乐看得目瞪口呆。后来,王叔叔让乐乐从他的画箱里随意挑选一张古画,只要蘸一下瓶里的“仙水”,都会“复活”。

      “真神奇,这是怎么回事啊?”乐乐问王叔叔。

      “其实,那些古画是古代人用铅颜料绘制的,随着时间的推移,画色就变得模糊不清、黯然失色。但是,只要用过氧化氢稍稍擦洗一番,铅颜料就能恢复原有的色泽。”乐乐听了恍然大悟。

      画家在绘画时,使用的颜料叫做铅白,它的学名叫做碱式碳酸铅〔2PbCO3`Pb(OH)2〕,这种白色颜料易与空气中的硫化氢(H2S)发生化学反应:

      2PbCO3`Pb(OH)2+2H2S=3PbS↓+4H2O+2CO2↑

      反应后生成了黑色的PbS,日子越久,生成的PbS越多,白颜色也就慢慢地变得黝黑了。

      要使壁画恢复原来的面目并不难,只需喷一些过氧化氢即可。过氧化氢与硫化铅的反应是:

      PbS+4H2O2=PbSO4↓+4H2O

      硫酸铅是白色固体。

      铅白的化学成分是碳酸铅,做成油画色覆盖力较好。铅白粉常被用来作底子材料。铅白非常稳定,若成分不纯则久后会发黄。铅白油画色干得快,干后色层结实。铅白有很强的毒性,即使吸入含有铅白的粉尘也会产生严重后果,所以铅白的研磨会给人带来危险。生产的白油画颜料多为锌白、钛白或锌钛白。

      锌白的化学成分是氧化锌,又叫锌氧粉。锌白粉稍轻于铅白粉,比铅白色白,经久不变黄、稳定,干后色层较坚固,但吃油多,覆盖力没有铅白强,干得较慢,易脆易裂。欧洲画家自1840年才开始使用锌白颜料。锌白受热(阳光下直晒)会变成柠檬黄,冷却时则又会恢复白色。锌白没有毒性,比铅白显得冷些,有蓝色倾向。

      钛白的化学成分是氧化钛,是惰性颜料,不受气候条件影响,有很强的覆盖力,是近代生产出的颜料。纯钛白颜色干得快,干后容易变黄,所以经常和锌白混合使用。钛白和锌一样有无毒的优点。锌钛白是目前我国用量较大的白颜料。

      15.一封密信

      智慧思索

      有一部描写抗日战争时期的影片,里面有一个地下党传递消息的秘密:

      为了获取敌军情报,共产党派人遣入敌军内部,通过各种渠道打探敌军情况,并把得来的消息通过接线人传递出去。当时,由于情况复杂,叛变的人很多,所以这些消息必须严格保密,除了最终负责人知道外,中间绝不能让第三人知晓,这就给情报的传递带来了困难。冥思苦想了几昼夜后,终于想到了一个万无一失的妙计。这时得知接线人叛变的消息,心急如焚,手头有重大的消息,如何传出去?最后,决定写一些无关紧要的书信并夹着一张白纸,继续通过接线人传出去。接线人以为上级不知自己叛变的消息,在检查了的书信后,为了不引起上级的怀疑,就像以前一样把消息传到了负责人手里。

      负责人看了的书信后,觉得不对劲:以前都是传递重要情报,这次怎么尽是一些闲谈?难道重要情报在这张白纸上?负责人仔细看了看,看不到任何字,又拿到煤油灯下瞧瞧,还是没有。手一抖,白纸差点被烧着。突然,负责人眼前一亮,原来经灯一烤,出现了一些模糊的字迹,再接着烤,字迹变得越来越清晰。就这样,一份重要的情报在无意之中被读懂,由于这份情报传递的及时,也挽救了无数人的生命。

      原来,这张白纸并非无字,而是白字,是用醋写的。

      用醋在白纸上写字,晾干后不会留下任何痕迹。醋的主要成分是醋酸,属于有机物,有机物的汁液干了之后会变得透明,用微火加热,透明的汁液又会变成棕色。柠檬或番茄汁也可以作为隐写墨水,因为它同样富含碳元素,很容易被焦化。

      用醋写的字可以在火上烤一烤;蘸了淀粉溶液写字,那么碘酒就是解密药水;如果换成酚酞溶液,氢氧化钠溶液就能派上用场。

      醋酸无色,强烈刺激性气味,在常温下是固体,易溶于水和酒精,凝固点16.6℃。醋酸是十分重要的基本有机原料,用于生产醋酸纤维、喷漆溶剂、香料、染料、医药等。

      冰醋酸是纯净的醋酸,是重要的有机化工原料之一,它在有机化学工业中处于重要地位。冰醋酸按用途又分为工业和食用两种,食用冰醋酸可作酸味剂、增香剂,可生产合成食用醋。用水将醋酸稀释至4%~5%浓度,添加各种调味剂而得食用醋。常用于番茄调味酱、蛋黄酱、醉米糖酱、泡菜、干酪、糖食制品等。使用时适当稀释,还可用于制作番茄、婴儿食品、沙丁鱼等罐头,还有酸黄瓜、肉汤羹、酸法干酪。用于食品香料时需稀释,可制作软饮料,冷饮、糖果、焙烤食品、布丁类、胶媒糖、调味品等。作为酸味剂,可用于调饮料等。
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