第四章學生化學小試驗小製作小發明11
49.蘇打酸滅火器製作實驗
【實驗原理】
食醋的成分是醋酸溶液,裏麵有醋酸,就是乙酸，它可以與小蘇打（碳酸氫納NaHCO3）反應：
CH3COOH+NaHCO3=CH3COONa+CO2↑+H2O
【實驗步驟】
(1)器材：500毫升廣口瓶一個、大橡皮塞一隻、內徑25厘米的較短試管（長試管可截去口端一部分）一隻、細玻璃棒一根、尖嘴彎玻璃管一個。
(2)藥劑：碳酸氫鈉（小蘇打）20克、甘草粉2克（中藥鋪有售）、硫酸鋁20克。
(3)操作步驟：
①用一個大瓶子配上一個單孔膠塞並插上玻璃管。向瓶中加入一些碳酸氫鈉溶液，取一支能裝入瓶內的試管，盛滿濃鹽酸後，將試管緩慢放入瓶中，使試管能豎立起來，塞上插有玻璃管的膠塞。使用滅火器時，倒轉瓶子並將玻璃管口指向火焰。小心！不要把管口對著別人或己。
②向酸中加入洗滌劑以產生起覆蓋作用的泡沫。將瓶子對準火焰，迅速倒轉瓶子，劇烈反應生成大量二氧化碳，則氣體的壓力將液體從管口壓出而滅火。
50.魔棒點燈
【實驗原理】
濃硫酸與高錳酸鉀反應生成氧化性很強的七氧化二錳，它和易燃物如乙醇等劇烈反應放出大量熱，可將乙醇等點燃。
【實驗步驟】
（1）目的：利用高錳酸鉀（KMnO4）和酒精的氧化還原反應產生火花，以點燃酒精燈，說明化學反應中的反應熱。
（2）器材：高錳酸鉀固體005克，酒精燈1個，濃硫酸2滴，玻璃棒1支，燒杯（400ml）1個
（3）操作步驟：
①在燒杯內邊緣的任意位置滴兩滴濃硫酸，在濃硫酸的對麵邊緣（隔180度相對）放005克高錳酸鉀固體，帶到課堂上後將玻棒底端放在濃硫酸上斜靠在杯內。
②將玻棒取出展示給學生看，表示玻棒潔淨無物(潤濕的無色硫酸看不出來)，待學生認同無物後將玻棒放回大燒杯中，此時玻棒的底端需置於高錳酸鉀上。
③把酒精燈的蓋子取下，展示給學生看，確認為一般的酒精燈。
④取出玻棒在酒精燈的燈芯上碰觸一下，即見酒精燈被玻棒點燃。
（4）討論：
①高錳酸鉀和酒精反應為何能點燃酒精燈？
②寫出高錳酸鉀和酒精的反應方程式。
③反應過程中，濃硫酸扮演什麼角色？
51.水中花園實驗
【實驗原理】
除了堿金屬的矽酸鹽能溶於水外，其餘金屬的矽酸鹽都不溶於水，並且大多都能呈現各種美麗的顏色。利用這點，我們可以做一個有趣的“水中花園”的實驗。當把硫酸銅、氯化錳、氯化鈷、硝酸鋅等鹽投入水玻璃溶液中時，會發生如下的反應：
CuSO4+Na2SiO3=CuSiO3↓＋Na2SO4藍綠色
MnCl2＋Na2SiO3＝MnSiO3↓＋2NaCl紫色
以上這些不溶性的矽酸鹽首先在CuSO4、MnCl2等晶粒表麵形成一層難溶於水而有半滲透性的薄膜，該薄膜隻允許水往晶體中滲透，而其他離子則不能透過去，當滲入的水又溶解了可溶性鹽將薄膜脹裂後又會遇到矽酸鈉作用形成新的薄膜，這一過程不斷重複使矽酸銅等鹽在矽酸鈉膠體中長成美麗的枝狀“樹”，如“水中花園”一樣。
【實驗步驟】
（1）用品：燒杯，砂子，水玻璃稀溶液（20％），CuSO4固體，Co(NO3)2固體、Zn(NO3)2固體，Ni(NO3)2固體，Mn(NO3)2固體，Ca(NO3)2固體。
（2）操作方法：取一個大燒杯或小型魚缸，在底部鋪上厚度為5毫米左右經水洗過的砂子，並倒入為20％的水玻璃溶液，深度10厘米左右。
取硫酸銅晶體、硫酸亞鐵晶體、醋酸鉛晶體、氯化錳晶體、氯化鈷晶體、氯化鐵晶體、硫酸鎳晶體豆粒大小各一粒，分別分散地投入水玻璃溶液中，靜置二三分鍾後，這些晶體就開始長出約5毫米長的各色芽狀物，隨著時間推移又會長出好多絲狀分支。硫酸銅晶體的芽枝是藍白色樹狀，氯化鈷晶體的是紫色絲狀物，氯化鐵晶體的是橙色粗狀樹等等，整個水下成為絢麗多彩的“植物園”。一天以後，用虹吸法抽出水玻璃溶液，換上清水，這些“花草樹木”並不溶解，它們在清水中顯得更加美麗。