■徐 海 公 明
你會用什么方法點(diǎn)燃一盞酒精燈?是優(yōu)雅地劃一根火柴,還是輕輕地按下打火機(jī)的開關(guān)?這一次,我們要采用一個不一樣的方法來點(diǎn)燃酒精燈:用一根玻璃棒。
讓我們一起舉起化學(xué)的“魔法棒”,點(diǎn)燃魔法之火吧!
高錳酸鉀、濃硫酸、酒精燈、玻璃棒、玻璃片、藥勺(注意:實(shí)驗前上述器材一定要保持干燥)。
1.戴上防護(hù)手套和護(hù)目鏡,小心地取少量高錳酸鉀置于玻璃片上。
2.小心、緩慢地用玻璃棒前端蘸取少量濃硫酸。
3.用玻璃棒的前端輕觸高錳酸鉀。
4.再用玻璃棒的前端輕觸酒精燈燈芯。
5.酒精燈被點(diǎn)燃。
注意:濃硫酸有較強(qiáng)的腐蝕性,本實(shí)驗一定要在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行操作!
中南大學(xué)教授徐海
濃硫酸與高錳酸鉀反應(yīng)會產(chǎn)生氧化性很強(qiáng)的七氧化二錳,七氧化二錳的氧化性比高錳酸鉀還要強(qiáng),遇到有機(jī)物后會強(qiáng)烈氧化放熱,并使有機(jī)物燃燒。七氧化二錳分解產(chǎn)生的氧氣也能起到助燃作用,可將酒精燈點(diǎn)燃。
該系列反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:
H2SO4(濃)+2KMnO4=K2SO4+Mn2O7+H2O;
Mn2O7(墨綠色油狀物質(zhì))的熔點(diǎn)為5.9℃,遇到有機(jī)物會發(fā)生爆炸,生成MnO2(黑色絮狀物質(zhì));
另外,Mn2O7受熱也會分解:
2Mn2O7=4MnO2+3O2↑
盡管硫酸本身具有一定的危險性,然而人類的發(fā)展卻離不開它的幫助。
原子反應(yīng)堆用的核燃料的生產(chǎn),反應(yīng)堆用的鈦、鋁等合金材料的制備,以及用于制造火箭、超音速噴氣飛機(jī)和人造衛(wèi)星的鈦合金,都和硫酸有著直接或間接的關(guān)系。硼砂制備硼烷的過程需要大量硫酸,硼烷的衍生物是重要的高能燃料。硼烷又是制備硼氫化鈾時用來分離鈾235 的一種原料。由此可見,硫酸與國防工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)都有著密切的關(guān)系。
而在染料工業(yè)中,幾乎沒有一種染料(或其中間體)的制備不需要使用硫酸。偶氮染料中間體的制備需要進(jìn)行磺化反應(yīng),苯胺染料中間體的制備需要進(jìn)行硝化反應(yīng),兩者都需使用大量濃硫酸或發(fā)煙硫酸。所以,有些染料廠會設(shè)硫酸車間。