2021年高中化學(xué)課外實(shí)驗(yàn)超全集合

PAGE62/79課外實(shí)驗(yàn)大全能自燃的金屬【原理】有些金屬處于極細(xì)的粉末狀態(tài)時，能在空氣中自燃。這類活性較強(qiáng)的金屬粉末一般要用化學(xué)方法制得。例如，能自燃的鐵粉，可以用草酸亞鐵加熱分解制得，反應(yīng)式是FeC2O4·2H2O=CO↑+CO2↑+2H2O+FeO3FeO=Fe2O3+Fe4FeO=Fe3O4+Fe得到的鐵粉表面積很大，在室溫下遇到空氣會發(fā)生激烈的氧化還原反應(yīng)，放出大量的熱而燃燒起來，反應(yīng)式是4Fe+3O2=2Fe2O3【準(zhǔn)備】（1）實(shí)驗(yàn)室里如沒有草酸亞鐵，可以自制。配制一定濃度的草酸溶液和亞鐵鹽溶液（如FeCl2、FeSO4），使這兩溶液以等摩爾混合，就能得到黃色的草酸亞鐵沉淀。然后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等處理，得到粉末狀草酸亞鐵，可以裝在瓶里長期保存。（2）為了防止加熱時鐵粉跟空氣接觸而發(fā)生反應(yīng)，試管口要配一個單孔塞子，孔里插一段細(xì)玻管，用來阻止外面的空氣進(jìn)入反應(yīng)管?！静僮鳌浚?）在大試管中加入約4藥匙粉狀草酸亞鐵，塞上帶有導(dǎo)管的塞子，再固定在鐵架臺上（見下圖）。（2）用煤氣燈（也可以用酒精燈）較徹底地預(yù)熱準(zhǔn)備好的試管，然后加熱試管尾部，使草酸亞鐵慢慢地分解。實(shí)驗(yàn)時管口如果出現(xiàn)冷凝水珠，可再次在試管前端加熱，盡量趕去水分。（3）加熱到發(fā)生反應(yīng)時，試管內(nèi)粉末會出現(xiàn)翻騰現(xiàn)象，隨之黃色粉末慢慢變黑。到試劑呈黑色而不再有翻騰現(xiàn)象時，停止加熱，留在試管里的是自燃鐵粉。（4）趁熱取下帶導(dǎo)管的塞子，重新塞上橡皮塞，讓它自然冷卻。冷卻后再檢查一下塞子是否漏氣，要保證在演示前沒有空氣混入。如果存放時間較長，最好用蠟封住塞子和管口的相接邊。（5）實(shí)驗(yàn)時先把鐵粉堆放在近試管口處，再拔下塞子，立即使鐵粉分批輕輕撒出。鐵粉在空氣中下落時發(fā)生自燃，產(chǎn)生一束束火花。【說明】（1）在制取自燃鐵粉時有大量氣體產(chǎn)生，極可能發(fā)生沖料現(xiàn)象，所以試管口應(yīng)向上傾斜。為了防止凝冷水回落而使試管破裂，所用試劑應(yīng)充分干燥。此外，還應(yīng)選用硬質(zhì)試管，同時在反應(yīng)前對整個試管作較徹底的預(yù)熱。（2）撒出的鐵粉在空氣中自燃的時間較長，不能把它撒在地毯或木質(zhì)地板上。（3）做鉛粉的自燃實(shí)驗(yàn)時，取硝酸鉛60g溶于100g水中。再取酒石酸鉀鈉45g，溶于100g水中。這兩種溶液混合后得到酒石酸鉛的沉淀。把沉淀洗滌2～3次，再抽濾、干燥，即得粉末狀酒石酸鉛試劑。用酒石酸鉛制取自燃鉛粉以及表演鉛粉自燃的裝置和方法，與上述用草酸亞鐵加熱制自燃鐵粉的實(shí)驗(yàn)相同。酒石酸鉛受熱分解而得到自燃鉛粉的化學(xué)反應(yīng)式是PbC4H4O6=Pb+2C+2CO2↑+2H2O↑（4）把草酸鎳放在上述裝置的試管內(nèi)，用加熱草酸亞鐵相同的方法操作，能制得自燃鎳粉。自燃鎳粉也能在空氣中迅速自燃。下面是自制草酸鎳的方法。取0.5mol/L硫酸鎳（NiSO4）溶液和0.5mol/L草酸溶液以等體積混合，攪拌后有淡綠色的草酸鎳沉淀生成。再將沉淀洗滌、過濾、干燥（當(dāng)pH達(dá)到7時，放在烘箱內(nèi)在50℃下烘干）即可。由草酸鎳制得自燃鎳粉的反應(yīng)式是NiC2O4=Ni+2CO2↑自燃鎳粉封存及表演的方法同上述自燃鐵粉實(shí)驗(yàn)。水面鞭炮【原理】鎂粉和二氧化硅粉在引燃時產(chǎn)生如下反應(yīng)。2Mg+SiO2=2MgO+Si2Mg+Si=Mg2Si上述產(chǎn)物（Mg2Si）遇鹽酸會產(chǎn)生一種叫硅烷的氣體。它跟空氣里的氧氣接觸，會自燃和爆鳴，發(fā)出火光和“噼啪”聲。Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑【準(zhǔn)備】取一只100mL燒杯，加入20mL濃鹽酸，再加入約20mL水，攪拌均勻，配成約18％的鹽酸溶液，冷卻后待用?！静僮鳌浚?）稱取5g二氧化硅粉末，放在研缽里。再稱取8g鎂粉，也放入研缽，使它們盡可能研細(xì)混勻。用藥匙把混合物裝入約30mL的鐵質(zhì)坩堝內(nèi)，用藥匙壓緊混合物。（2）把這坩堝放在鐵架臺上或磚塊上，并置于通風(fēng)環(huán)境中或通風(fēng)櫥內(nèi)，移開四周的易燃物。取一根長約80mm的鎂條，一端插入混合物內(nèi)，外露一端用火引燃。當(dāng)燃燒的鎂條引燃坩堝中的混合物后，用坩堝鉗迅速蓋好坩堝蓋，避免空氣中的氧參與部分反應(yīng)及坩堝內(nèi)灼熱的物質(zhì)飛濺。待坩堝冷卻后，把坩堝內(nèi)灰黑色的產(chǎn)物倒入研缽內(nèi)研碎。（3）用藥匙取上述研碎的產(chǎn)物逐步撒入上述配制好的鹽酸溶液中。煤渣一樣的上述粉末一旦撒入鹽酸中，液面上立即發(fā)出噼噼啪啪的爆鳴聲，并伴隨有點(diǎn)點(diǎn)閃閃的火花，在燒杯上方還會出現(xiàn)一縷縷的白煙?！菊f明】（1）鎂粉跟二氧化硅粉反應(yīng)會放出大量的熱。用瓷坩堝作反應(yīng)容器，坩堝常會破裂，因此要選用鐵質(zhì)坩堝。這反應(yīng)持續(xù)近1分鐘，點(diǎn)燃反應(yīng)物蓋上坩堝蓋后，不要急于掀蓋觀察，等反應(yīng)結(jié)束并冷卻后再啟蓋。（2）制得的硅化鎂固體，如果暫時不用，可以封存在試劑瓶中，幾月甚至一、兩年都不會變質(zhì)。示溫涂料【原理】四碘合汞酸銀（Ag2[HgI4]）是黃色粉狀物質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)為四方晶系。它在常溫下呈黃色，加熱到40℃以上時，結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為立方晶系，外觀呈橙色。四碘合汞酸銅（CuHgI4）是紅色粉狀物質(zhì)，常溫下的結(jié)構(gòu)為四方晶系，外觀呈紅色，加熱到71℃【操作】（1）稱取2g硝酸汞，溶于40mL水中。另取4.5g碘化鉀，溶于另40mL水中。把少量碘化鉀溶液加入到硝酸汞溶液中，稍加攪拌，有橙色的沉淀（HgI2）生成。繼續(xù)加入碘化鉀溶液，開始橙色沉淀越來越多，以后慢慢減的無色透明溶液一分為二，分別放在兩只燒杯里。（2）稱取1g硝酸銀，溶于20mL水中，將硝酸銀溶液加入上述的溶液中，燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量黃色沉淀（Ag2[HgI4]）。（3）稱取1g硝酸銅，溶于10mL水中，并把它加入上述另一份溶液中，燒杯內(nèi)產(chǎn)生大量紅色沉淀（CuHgI4）。（4）把上述產(chǎn)生沉淀的兩種混合液各自靜置一段時間，然后倒掉上面一層澄清的溶液。再分別用水洗滌沉淀2～3次。方法是在兩種混合液里加入較多的水，攪拌后靜置約半小時，棄去上層清液。反復(fù)2～3次。最后把這兩種沉淀物（不必烘干）分別和木工用的白膠或透明膠水（如鵝牌合成膠水）混合，即得到兩種示溫涂料。用毛筆蘸取這些涂料在白紙上描成圖畫或?qū)懗晌淖?，待它干燥。?）把上述描有圖畫或文字的紙條貼在盛有熱水的大燒杯外壁，原來黃色的圖畫不久變成桔紅色，冷卻后又變黃色，原來紅色的圖畫不久變成棕黑色，冷卻后又變紅色。該紙條可以長久反復(fù)使用?！菊f明】（1）配制上述試劑溶液及洗滌沉淀物的水都必須用蒸餾水。（2）選用透明膠水，是為了防止涂料脫落，同時又不遮蓋其顏色。膠水用量不必多，按照上述配比，只添加幾滴膠水即行。示溫溶液【原理】（1）二氯化鈷所含的結(jié)晶水受溫度和濕度的影響較大，存在如下平衡：從上述平衡看出，溫度越低，藍(lán)色的無水二氯化鈷越容易跟水結(jié)合而生成紅色的六水二氯化鈷。在高溫、干燥條件下，紅色的六水二氯化鈷容易變成藍(lán)色的二氯化鈷。（2）鉻離子能跟不同數(shù)量的水分子形成不同程度的水合異構(gòu)體。例如，溫度較高時形成綠色的五水合鉻離子，溫度較低時變成藍(lán)紫色的六水合鉻離子。（3）藍(lán)色硫酸銅溶液會跟無色溴離子作用，生成綠色的四溴合銅離子。當(dāng)溫度升高時，該溶液中四溴合銅離子的濃度增大，所以溶液呈綠色。四溴合銅離子在低溫下濃度極小，溶液呈硫酸銅的藍(lán)色。【操作】（1）取一粒二氯化鈷晶體，放在一支潔凈的試管里，逐滴加入95％的酒精使它溶解。這時得到的溶液呈藍(lán)紫色。在溶液里逐滴滴加清水，每滴一滴就振蕩均勻，直到溶液剛呈粉紅色為止。慢慢加熱這試管，不久溶液轉(zhuǎn)為紫色，繼續(xù)升溫，溶液慢慢由紫色變藍(lán)色，即溫度越高，溶液顏色越接近藍(lán)色。把溶液冷卻到室溫，溶液顏色又慢慢恢復(fù)到粉紅色。（2）在一只小錐形瓶中加入50mL稀硝酸，再加入4g三氧化二鉻，得到藍(lán)紫色的濃度約10％的硝酸鉻溶液。給這溶液加熱變成綠色，冷卻后又變成藍(lán)紫色。這個實(shí)驗(yàn)的顏色變化能反復(fù)進(jìn)行。（3）取一只小燒杯，先后加入15mL0.2mol/L硫酸銅和5mL溴化鉀飽和溶液（約5gKBr加5mL熱水），混合均勻后得到藍(lán)綠色溶液。把這溶液等量分裝在三支小試管中。把第一支試管放在酒精燈燈焰上加熱到接近沸點(diǎn)，第二支試管放在冰水中，第三支試管作為對照。這時加熱的溶液呈綠色，浸在冰水里的溶液呈藍(lán)色，處于室溫下的試管仍呈藍(lán)綠色。藍(lán)瓶子、紅瓶子【原理】亞甲藍(lán)（C16H18ClN3S·3H2O2分子量373.90）是噻嗪衍生物，用作觀察細(xì)菌和組織切片的染色劑，也可用來染絲和用作指示劑。亞甲藍(lán)呈藍(lán)色，容易被還原成無色。被還原的分子也易重被氧化成亞甲藍(lán)。它的可逆性變化可用下式表示。用符號MB表示亞甲藍(lán)，則上述反應(yīng)可表示如下：由上式可知，本實(shí)驗(yàn)顏色變化的實(shí)質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)所用的溶液是亞甲藍(lán)、葡萄糖和氫氧化鈉的混合液。剛配制時溶液藍(lán)色，放置片刻，藍(lán)色就褪去，這是由于亞甲藍(lán)被葡萄糖還原的結(jié)果。當(dāng)振蕩上述無色溶液時，瓶內(nèi)溶液跟空氣接觸的表面增大，氧氣在溶液中的溶解量也增多，氧氣就把無色的H2MB重新氧化成藍(lán)色的MB。當(dāng)瓶子靜置時，溶液里葡萄糖所起的還原作用漸漸起主導(dǎo)作用，藍(lán)色的H2MB又被還原成無色。上述操作可以反復(fù)許多次，直到瓶內(nèi)的氧氣耗盡為止。堿性藏花紅（C2OH19ClN4）也是一種氧化還原型指示劑，它在氧化態(tài)時呈紅色，被還原后呈無色。用它替代亞甲藍(lán)做變色實(shí)驗(yàn)，則在紅色和無色之間反復(fù)變化，因此又叫紅瓶子實(shí)驗(yàn)。【操作】（1）稱取2g氫氧化鈉固體，放入250mL錐形瓶中，加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖，最后加入幾滴亞甲藍(lán)溶液（0.2％）到溶液呈藍(lán)色。溶液靜置幾分鐘后變成無色。（2）塞上橡皮塞，振蕩后溶液變成藍(lán)色，再靜置一段時間，溶液中的藍(lán)色又逐漸消失，再振蕩溶液，藍(lán)色又出現(xiàn)。溶液的顏色能在藍(lán)色和無色之間反復(fù)發(fā)生變化。（3）稱取4g氫氧化鈉固體，放在250mL的錐形瓶中，加入100mL水使它溶解。再加入2g葡萄糖，最后滴入1～2滴0.5％的堿性藏花紅指示液。塞上橡皮塞后按照上述相同方法操作。剛振蕩時溶液呈紅色，靜置片刻變成無色。溶液的顏色也可以反復(fù)變化?！菊f明】（1）用葡萄糖作還原劑，溶液應(yīng)是堿性介質(zhì)，在酸性介質(zhì)或中性介質(zhì)中不會產(chǎn)生變色現(xiàn)象。（2）為了增加演示效果，可適當(dāng)增大堿量，這樣變色周期短，現(xiàn)象明顯。（3）堿性藏花紅試劑用量宜少，只要略顯出紅色即可。（4）上述兩個變色反應(yīng)的最佳溫度是25℃，所以冬天演示要略加熱。碘時鐘【原理】在酸性溶液中，碘酸鉀和亞硫酸鈉會發(fā)生如下一些反應(yīng)反應(yīng)式（2）產(chǎn)生的單質(zhì)碘，在反應(yīng)式（3）中被亞硫酸氫根消耗，所以當(dāng)溶液中有淀粉時不會顯藍(lán)色。當(dāng)溶液中亞硫酸氫根離子消耗完以后，反應(yīng)式（3）不再繼續(xù)，于是單質(zhì)碘的濃度突然增大，使淀粉溶液變藍(lán)色。如果亞硫酸鈉溶液的濃度大于碘酸鉀溶液濃度的3倍，由于碘酸根離子在亞硫酸根離子消耗完以前已消耗殆盡，就不再出現(xiàn)藍(lán)色?！緶?zhǔn)備】分別配制下面三種溶液。溶液A：0.9g碘酸鉀溶于少量溫水中，再稀釋到500mL。溶液B：0.45g亞硫酸鈉配成溶液，稀釋到500mL。溶液C：取5g可溶性淀粉，放在小燒杯中，加入25mL冷水，攪拌成懸濁液。另取200mL水加熱至沸，趁沸騰時倒入淀粉懸濁液并迅速攪拌，使淀粉糊化、溶解。到溶液冷卻后邊攪拌邊慢慢加入12.5mL濃硫酸，最后也稀釋到500mL?！静僮鳌浚?）濃度對反應(yīng)速率的影響取兩只大燒杯，配制混合液D和E。溶液D：200mL水+50mLA液+50mLC液溶液E：225mL水+25mLA液+50mLC液在盛放D液和E液的兩只燒杯里同時加入50mLB液。室溫下D液約10秒鐘左右由無色突然變成深藍(lán)色，E液約在20秒后突然變成深藍(lán)色。（2）溫度對反應(yīng)速度的影響準(zhǔn)備三份E液（各30OmL，配法同上），加入三只大燒杯里。把一份放在石棉網(wǎng)上加熱到50℃左右，一份維持在室溫，另一份浸在冰水里冷卻到近冰點(diǎn)。用三支量筒分別量取50mLB液，同時把三份B液分別加入上述不同溫度的三份E液中。接近50℃的溶液先呈現(xiàn)藍(lán)色，處于近0℃的溶液最后變色?！菊f明】（1）在操作（1）中如保持溫度不變，變色所需時間可由改變?nèi)芤篈的量來作調(diào)節(jié)。每當(dāng)?shù)馑徕浽诜磻?yīng)混合物中的濃度加倍時，變色的時間約減半。（2）在操作（2）中，E液和B液混合后的溫度不宜超過50℃，否則會出現(xiàn)藍(lán)色到橙色的變化。變色液【原理】酸性靛藍(lán)（商品名）又名靛藍(lán)胭脂紅，分子式是C16H8O2（SO3Na）2，試液pH＜11.6時呈藍(lán)色，pH＞14.0時呈黃色。酸性靛藍(lán)也是氧化還原型指示劑，它在堿性條件下被氧氣氧化后呈綠色，被葡萄糖還原后呈黃色，它的中間態(tài)呈橙紅色。因此又叫“三變色”魔術(shù)，該反應(yīng)也能反復(fù)多次變色?！静僮鳌浚?）稱取2g氫氧化鈉，放在400mL燒杯里，加少量水使它溶解，然后配制成200mL溶液。把這堿溶液倒在250mL的錐形瓶中。（2）在上述錐形瓶中加入4g葡萄糖，在它溶解后加入1～2mL1％的酸性靛藍(lán)溶液，輕微地?fù)u勻瓶內(nèi)的混合液，塞好瓶塞。這時溶液呈綠色。（3）把錐形瓶靜置在桌面上，片刻后綠色漸漸變成橙紅色，接著變成黃色。輕輕搖動錐形瓶，黃色溶液又變橙紅色。較激烈地振蕩錐形瓶，橙紅色又變綠色。靜置后又由綠色變成橙色，不久又變黃色。隨著不斷靜置和振蕩，三種顏色能反復(fù)互變。【說明】上述變色的最佳溫度是25～30℃，溫度過低時要加熱，但不可高于50℃。振蕩實(shí)驗(yàn)【原理】把碘酸鉀、雙氧水、硫酸、丙二酸、淀粉、硫酸錳等試劑按一定比例配成混合液，會發(fā)生如下一些反應(yīng)。（2）I2+5H2O2+K2SO4=2KIO3+4H2O+H2SO4（3）I2+CH2（COOH）2→CHI（COOH）2+I-+H+（4）I2+CHI（COOH）2→CI2（COOH）2+I-+H+反應(yīng)初碘酸鉀濃度較大，反應(yīng)主要按（1）式進(jìn)行，生成的單質(zhì)碘與淀粉作用產(chǎn)生藍(lán)色。當(dāng)單質(zhì)碘的濃度增大到一定程度，反應(yīng)主要按（2）式進(jìn)行，由于耗去單質(zhì)碘，溶液的藍(lán)色褪去。以后（1）式反應(yīng)又成主要反應(yīng)，溶液再次出現(xiàn)藍(lán)色。如此反反復(fù)復(fù)，溶液顏色不斷變化直到雙氧水濃度減小到不能再溶解度的作用。這樣能延長變色的周期，便于觀察，還能增加顏色循環(huán)變化的次數(shù)?！緶?zhǔn)備】配制下列三種溶液。溶液A：102.5mL30％雙氧水用水稀釋到250mL。溶液B：10.7g碘酸鉀加10mL2mol/L的硫酸，再用水稀釋到250mL。溶液C：取0.075g淀粉溶于少量熱水中，然后加入3.9g丙二酸（CH2（COOH）2）和0.845g硫酸錳，再稀釋到250mL?！静僮鳌坑萌Я客卜謩e量取A、B、C三種溶液各50mL。同時把三種溶液加入潔凈的250mL燒杯中，用玻棒略加攪拌后靜置。燒杯里的溶液不久出現(xiàn)無色→琥珀色→藍(lán)色→無色→琥珀色……的交替變色現(xiàn)象，溶液顏色反復(fù)變化的時間長達(dá)幾分鐘?！菊f明】（1）在表演前約1小時配好溶液。（2）當(dāng)雙氧水濃度降低時，它的分解速率減小，溶液顏色變化的時間間隔增長，直到雙氧水分解完全而顏色不再變化為止。（3）反應(yīng)溫度最好調(diào)節(jié)到22～23℃，冬天要把燒杯放在水浴中溫?zé)?。?）試劑的稱量要盡量精確，硫酸錳等試劑要用分析天平稱取。碘酒五變色【原理】火柴頭里含有硫磺、氯酸鉀等，劃燃火柴頭后會產(chǎn)生少量二氧化硫氣體。在水溶液中，單質(zhì)碘跟二氧化硫反應(yīng)，生成無色的氫碘酸，氫碘酸遇雙氧水后被氧化而又析出單質(zhì)碘。單質(zhì)碘遇淀粉會變藍(lán)。單質(zhì)碘遇氫氧化鈉，會發(fā)生歧化反應(yīng)而生成無色的物質(zhì)。I2+SO2+2H2O===H2SO4+2HI2HI+H2O2===I2+2H2O3I2+6NaOH====NaIO3+5NaI+3H2O【準(zhǔn)備】稱取2g碘、1.5g碘化鉀，用75％乙醇溶解、稀釋到100mL，得到碘酒溶液（藥房購買的醫(yī)用碘酒溶液也能用）。【操作】（1）找一只無色透明的帶蓋小瓶子（容積約30mL），加入約1OmL水，再滴加2～4滴碘酒，無色的水變成啤酒色。（2）取幾根火柴，把火柴頭靠在一起，劃燃后迅速把這束火柴插入上述小瓶內(nèi)。等火柴頭在瓶內(nèi)的液面上燃盡后取出火柴桿，蓋上蓋子，振蕩瓶內(nèi)溶液。片刻后啤酒色變成無色透明。（3）向上述小瓶內(nèi)加入少量雙氧水，溶液呈現(xiàn)淺棕黃的啤酒色（如果變色不明顯，可以滴加幾滴稀硫酸）。（4）在小瓶內(nèi)再加入少量面包粉或餅干屑或家用淀粉等，略搖晃一下瓶子，溶液變成深藍(lán)色。（5）向上述瓶內(nèi)加入幾毫升堿溶液（如6mol/L氫氧化鈉），略振蕩一下，深藍(lán)色褪盡，溶液變成濁白色（溶液的渾濁是由餅干屑等造成的）?！菊f明】上述各步變化的順序可以自行編排。例如，在水中放入碘酒后，先加淀粉使溶液呈深藍(lán)色，再劃火柴使藍(lán)色褪盡。在上述第（5）步得到的濁白色溶液中加些酸，碘會再次析出而使溶液又呈深藍(lán)色。噴霧顯色【原理】（1）酚酞和百里酚酞試液都是酸堿指示劑，在酸性和中性溶液中都呈無色。酚酞遇堿會變紅色，在室溫下它的變色范圍是pH8.2～10。百里酚酞遇堿則變藍(lán)色，它在室溫下的變色范圍是pH9.4～10.6。（2）硫氰化鉀跟鐵離子反應(yīng)，會生成配離子[Fe（SCN）n]3-n，它呈血紅色。亞鐵氰化鉀跟鐵離子反應(yīng)生成六氰合鐵（Ⅱ）酸鐵Fe4[Fe（CN）6]3。沉淀，該物質(zhì)呈深藍(lán)色（人們叫它普魯士藍(lán)）。上述兩個反應(yīng)常用來檢驗(yàn)鐵離子?！静僮鳌浚?）取一張有吸水性的白紙，用毛筆蘸取1％的酚酞試液，在紙上畫幾朵花，再用另一支毛筆蘸取1％的百里酚酞試液，在紙上畫一些枝葉，晾干或曬干后，白紙上幾乎看不出有痕跡。表演時先展示一下白紙，然后取裝有5％的氫氧化鈉溶液的噴霧器，對準(zhǔn)畫過圖案的地方噴灑，瞬間，在白紙上出現(xiàn)紅花藍(lán)葉的畫。（2）取一張有吸水性的白紙，用毛筆蘸取5～10％的硫氰化鉀（KSCN）溶液，畫上幾朵花，再用另一支毛筆蘸取5～10％的亞鐵氰化鉀（K4[Fe（CN）6]）溶液在紙上畫些枝葉，晾干或曬干后，白紙上也看不出痕跡。表演時取裝有5～10％的氯化鐵溶液噴霧器，對準(zhǔn)用試劑畫過的白紙噴灑，瞬間，白紙上出現(xiàn)紅花和深藍(lán)枝葉?！菊f明】（1）氯化鐵還能跟不少物質(zhì)起反應(yīng)而顯色。例如，分別用毛筆蘸取5％鞣酸溶液、10％氫氧化鈉溶液、5％醋酸鈉溶液、2％苯酚溶液等，在白紙上作畫，晾干后噴上氯化鐵溶液，能分別顯出黑色、紅褐色、褐色、紫色等。黑色產(chǎn)物是鞣酸鐵、紅褐色產(chǎn)物是氫氧化鐵、褐色產(chǎn)物是醋酸鐵、紫色產(chǎn)物是一種配離子{[Fe（C6H5O）6]3-}。這些顯色反應(yīng)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中檢驗(yàn)這類物質(zhì)常用的方法。（2）兩種溶液相遇會產(chǎn)生有色沉淀或者發(fā)生明顯顏色變化的反應(yīng)。只要不造成環(huán)境污染、不危害健康，都可以設(shè)計成噴霧顯色實(shí)驗(yàn)。冷脹熱縮的橡皮筋【原理】橡膠是一種高分子化合物，由大量異戊烯單元形成的鏈狀大分子組成。當(dāng)橡膠被拉長時，雜亂而糾纏在一起的鏈趨于平行，即排列得比較有秩序。它在收縮時，排列的混亂程度增大。自然界的物質(zhì)能自發(fā)地朝混亂度大的方向進(jìn)行，并吸收能量。對橡皮筋加熱，反而會使它縮短。【準(zhǔn)備】取4～5根橡皮筋，以雙股圈結(jié)成一根橡皮筋繩，繩的一端掛在高處的掛鉤上，下端用鐵絲鉤子吊一些重物，使橡皮筋繩拉長到原來長度的三四倍。另準(zhǔn)備一個家用熱電吹風(fēng)?！静僮鳌吭谏鲜鱿鹌そ罾K的下端處放一個物件，作為高度的參照物，或在墻上貼一張標(biāo)簽作為參照。打開電吹風(fēng)，把熱風(fēng)上上下下吹在橡皮筋繩上，逐漸加熱。片刻后橡皮筋繩不因受熱而增長，反而縮短，繩下端掛的重物被提上去，現(xiàn)象十分明顯。停止加熱，橡皮筋繩在重物作用下又慢慢伸長，直到復(fù)原。三色柱【原理】利用各種試劑的密度和溶解性的差異，可以在一支試管內(nèi)設(shè)計多種不同的三色柱。苯酚的密度是1.O71g/cm3，熔點(diǎn)是43℃，室溫下只能稍溶于水（水也只能稍溶于苯酚）。苯酚幾乎不溶于石油醚。利用苯酚的這些性質(zhì)，可以制成不會因振蕩而互溶的三色柱。【操作】取一支大試管，加入5g苯酚，用水浴使它熔化。再加入約5mL含碘化鉀和溴化鉀各為3％的水溶液，再加入約5mL煤油，最后滴加約1mL氯水。這時試管里明顯地分成三層。激烈振蕩試管片刻，靜置約半分鐘，試管內(nèi)的液柱仍分成三層，上層呈淺紫紅色，中層為黃色，底層呈紅棕色。再次振蕩，只要靜置片刻，仍會再次呈現(xiàn)明顯的三色柱?！菊f明】（1）在上述操作中，加入氯水是為了把水溶液里的碘離子、溴離子氧化成碘和溴。振蕩試管，使它們分別溶入不同的溶劑里，碘單質(zhì)難溶于苯酚，溴單質(zhì)難溶于煤油，碘溶于煤油中使煤油呈紫色，溴溶于苯酚使苯酚呈紅棕色。上述操作可以用來檢驗(yàn)待測溶液中可能同時存在的溴離子和碘離子。（2）上述三色柱中的苯酚層，由于溶解一部分水而使該層的凝固點(diǎn)低于43℃，所以常溫下三色柱不會呈現(xiàn)固態(tài)。當(dāng)室溫過低時，苯酚液層會出現(xiàn)部分乳黃色的凍結(jié)層，這時三色柱就變成四色柱了。自制彩色鏡子【原理】平面鏡是由化學(xué)鍍銀的方法，在平板玻璃表面沉積一層銀膜而制成的。它的化學(xué)原理是銀離子在有機(jī)物的還原性基團(tuán)作用下以金屬銀結(jié)晶析出。為了獲得細(xì)致光亮的銀膜，必須控制好銀的析出和沉積速度。普通鏡子的鏡面呈銀白色。制作鏡子時，在鏡面上析出少量銀（呈半透明狀），然后在銀膜上復(fù)涂一層彩色涂料，就得到彩色鏡子。選用透明的有色平面玻璃進(jìn)行通常的銀鏡反應(yīng)，能得到另一種彩色鏡子?！緶?zhǔn)備】（1）銀氨溶液的配制在5％硝酸銀溶液中逐滴加入濃氨水，直到產(chǎn)生的沉淀消失為止。再滴加10％的氫氧化鈉溶液（每毫升硝酸銀加一滴氫氧化鈉溶液），再逐滴加入濃氨水，到沉淀再次消失為止。再用硝酸銀溶液回滴到溶液略顯渾濁為止。最后加入2倍體積的蒸餾水稀釋。如改用桃膠的稀溶液稀釋，做成的彩色鏡質(zhì)量更好。（2）彩色透明聚氨酯的配制取二甲苯和環(huán)己酮以1∶4體積比混合作為溶劑。稱取溶劑質(zhì)量1/20的透明顏料加入溶劑中，不斷攪拌，直到完全溶解為止。把制得的透明顏料液慢慢加入到聚氨酯（商品名：清水685，是一種清漆）中，邊加邊攪拌，一直加到色度符合要求為止。【操作】方法一：可以用市場上買的藍(lán)色或茶色、紅色的玻璃片加工成彩色鏡子。（1）用軟棉布蘸取洗潔精反復(fù)擦洗玻璃板，再用水沖洗干凈。用軟棉布或干凈的黑板擦蘸取一些鐵紅粉（氧化鐵粉末）在玻璃板上反復(fù)擦洗，完全除去表面的污垢和油膩，最后用水反復(fù)沖洗，直到?jīng)]有紅色的鐵紅粉殘存，玻面上水膜均勻，不掛水珠。（2）用氯化亞錫稀溶液沖洗2～3次，使玻璃板要鍍銀的地方都浸潤到，使它的表面敏化。然后用蒸餾水淋洗2～3次，除去氯離子。把清洗好的平板玻璃放在桌面或其他支架上，使玻璃保持水平，吸掉掛在邊緣上的水滴，但不能再觸及洗干凈的平面。（3）把銀氨溶液和4％的酒石酸鈉鉀以1∶1的體積比混合，立即小心傾倒在玻璃上（沒有酒石酸鈉鉀，可以用0.2mol/L葡萄糖溶液替代）。混合液的量可以根據(jù)制鏡面積計算，一般每平方分米需要混合液約30mL?；旌弦阂紳M玻璃表面并積存到一定厚度。（4）靜置約10分鐘（時間跟室溫有關(guān)，室溫越高，時間越短）后，傾去玻璃上殘留的試液，再用小流量的水仔細(xì)沖洗附有銀粒的表面。然后按操作（3）的方法，重復(fù)操作1～2次。（5）拿起玻璃片，朝有光線的地方看，如果玻璃板已不呈透明狀即可。（6）用小流量的水小心淋去玻璃表面的殘余液。再使鏡面干燥（一定要完全干燥），最后用軟毛筆蘸取二甲苯稀釋的聚氨酯膠液小心涂在銀面上，待它干燥后，還可以鍍一層紅丹漆，作為銀鏡的保護(hù)層。方法二：用普通無色玻璃制作彩色鏡子（1）～（4）的操作與上述方法一相同。（5）拿起玻璃朝有光線的地方看，如果銀面涂得均勻、完整，并且使玻璃呈半透明狀即可。再用上述方法小心清洗、干燥。（6）用軟毛筆把前面配好的彩色透明聚氨酯均勻涂在銀面上，干燥后即成?！菊f明】（1）決定制鏡質(zhì)量的因素除混合液的配比外，最重要的是玻璃的清洗，只要玻璃平整潔凈，就一定能制成光亮、均一的銀鏡。（2）洗干凈的玻璃表面不能用手指去碰，手指接觸過的地方不易涂上銀面。（3）玻璃放置要保持水平，這樣可以保證鍍銀液分布均勻。（4）如果室溫過低（冬天），可用電吹風(fēng)微微加熱。（5）在涂聚氨酯或有色透明聚氨酯前，銀面一定要干燥，否則銀面易脫落。（6）銀氨溶液不能久存，以防轉(zhuǎn)變成雷酸銀（AgONC）或疊氮化銀（AgN3）引起爆炸。反應(yīng)后的混合溶液要及時處理，不能存放。（7）銀氨溶液和酒石酸鈉鉀溶液混合后，銀即開始析出，所以操作時應(yīng)計算混合液的用量，用多少就配制多少，以免造成浪費(fèi)。自制銅鏡【原理】酒石酸鈉鉀在氫氧化鈉存在下能跟硫酸銅生成配合物。這些化合物能被甲醛還原成金屬銅。【操作】在培養(yǎng)皿內(nèi)制作銅鏡。（1）配制如下溶液：A液：稱取鉻酸酐（CrO3）1g，溶解于10mL60％的硫酸中。B液：取0.2g氯化亞錫（SnCl2·2H2O），加入0.5mL濃鹽酸，再稀釋到10mL。C液：取10mL0.3％硝酸銀溶液，滴加稀氨水到產(chǎn)生的渾濁消失，配成銀氨溶液。D液：分別用少量蒸餾水溶解0.2g硫酸銅和0.5g酒石酸鈉鉀。使兩種溶液混合稀釋到18mL。再取0.2g氫氧化鈉固體，用2mL水溶解，并把它加到硫酸銅和酒石酸鈉鉀的混合液中。（2）取一只培養(yǎng)皿，用去污粉擦洗干凈，再在清水中漂洗干凈。把A液傾入洗凈的培養(yǎng)皿中，靜置浸泡約15分鐘。室溫較低時要放在石棉網(wǎng)上微微加熱到6O℃。倒去洗液后用水洗凈并吹干。（3）把B液傾入已除去污垢和油膩的培養(yǎng)皿里保持2～3分鐘（起敏化作用），傾出B液后及時用蒸餾水淋洗2～3次（以后不能再用手觸摸內(nèi)壁）。最后一次淋洗要把水甩干。（4）把C液傾入培養(yǎng)皿，再加入1mL3％葡萄糖溶液，注意觀察。當(dāng)?shù)酌娉霈F(xiàn)一薄層淺棕色時，及時傾去溶液（玻璃表面鍍上一層半透明的銀膜），并迅速用水淋洗2～3次，烘干。（5）在D液里滴加1～2滴30％甲醛溶液，再把D液傾入培養(yǎng)皿，溫度控制在30～35℃，約30～40分鐘可見有微量的氣泡生成，這在培養(yǎng)皿底部形成閃亮的銅鏡。（6）如需保存，傾去D液后用清水淋洗幾遍，烘干（或自然晾干），最后涂上紅丹漆作為保護(hù)層?！菊f明】培養(yǎng)皿一定要用氯化亞錫處理過，否則鍍不上銀膜。傾去氯化亞錫溶液后，一定要用水（最好用去離子水）淋洗幾遍，否則會影響鍍層的光亮度。鍍銀時間要根據(jù)實(shí)際情況決定（受溫度影響較大），銀膜層太薄太厚都不好。用玻璃片替代培養(yǎng)皿制作銅鏡，方法和步驟相同，只是操作難一些。自制彩焰蠟燭【原理】彩焰蠟燭指點(diǎn)燃后的火焰能夠呈現(xiàn)紅、黃、綠、藍(lán)、紫、白等各種顏色的蠟燭。利用各種金屬鹽（如氯化銅、氯化鋰、氯化銻等）在焰色反應(yīng)中發(fā)出不同的顏色，把金屬鹽分別粘附在燭芯上或溶入蠟燭中。在點(diǎn)燃這些蠟燭時，就能產(chǎn)生各種色彩鮮艷的火焰。彩焰蠟燭最簡單的制作方法是：把能發(fā)色的金屬鹽和蠟熔融成一體，再倒入配有燭芯的模具中，待冷卻后就能使用。這種彩焰蠟燭制作簡單，但是發(fā)色效果不很理想。它火焰小，而且四周略帶有黃色。這種黃色火焰是石蠟和燭芯燃燒時的本色。為了消除這黃色火焰的干擾，可以用氨基甲酸乙酯或乙二酸酯等替代石蠟作主燃劑，燈芯上添些氧化促進(jìn)劑。這樣處理后能使彩焰蠟燭發(fā)色鮮艷，火焰大而無雜色干擾。但是氨基甲酸乙酯等物質(zhì)的粘結(jié)性極差，沒有蠟燭那樣的硬度和強(qiáng)度，且極易變形，為此可添加些高級脂肪酸或高級脂肪醇，提高蠟燭的成形性和保形性。為了提高彩焰發(fā)色的質(zhì)量，一般把燭芯分為燃燒芯和發(fā)色芯，兩種芯分開制作，然后捻合在一起作為燭芯。燃燒芯跟普通燭芯的材料和功能相同。為了除去燃燒時產(chǎn)生的黃色焰，要添加一些氧化促進(jìn)劑（如白金、鈀、釩等元素的化合物或草木灰的浸泡液等）。發(fā)色芯是由普通的燭芯材料加上發(fā)色劑和氧化促進(jìn)劑制成。鈷、銅、鉀、鈉、鋰、銻、鈣、鋇、鍶等金屬的氯化物、氧化物、硝酸鹽、硬脂酸鹽等都能用作發(fā)色劑。為了固定住發(fā)色劑，發(fā)色芯外層要涂一層樹脂液。所選樹脂液要求對焰芯發(fā)色沒有干擾，且能完全燃燒。一般選用水溶性樹脂液，如聚乙烯醇類等，也可用有機(jī)溶劑溶解的溶劑型樹脂液，如硝酸纖維素、聚乙烯或它們的共聚物等。用量宜少不宜多?！静僮鳌浚?）紫紅色彩焰燭的制備①配制主燃劑按質(zhì)量比稱取94份氨基甲酸乙酯、5份硬脂酸、1份醋酸乙烯－順丁烯二酸酐（1：1）共聚物。把這些原料混合后放在燒杯里待用。②制備發(fā)色芯稱取12g氯化鋰溶于87mL水中，再加入0.1g聚乙烯醇，加熱到80～85℃，使它溶解。另稱取0.1g氯鉑酸溶于200mL水中（如沒有鉑鹽，也可選代用品，詳見本文說明），再加入5g細(xì)粉狀氧化鋁，攪拌均勻后再加入0.2g肼和0.1g燒堿，最后加入2000mL水稀釋，攪拌均勻后靜置一晝夜，把沉淀的細(xì)粉狀氧化鋁分離出來，得到白金觸媒粉。把0.1g這種觸媒粉撒入上述配得的氯化鋰溶液中，就得到發(fā)色劑-氧化促進(jìn)劑液。另按質(zhì)量比稱取7份醋酸乙烯和乙烯（摩爾比1：3）的共聚物，溶于93份三氯乙烯中制成樹脂液。取20號棉線，浸在上述發(fā)色劑-氧化促進(jìn)劑液中，取出后在120℃下干燥。如此反復(fù)操作3次，使附在棉線上的發(fā)色劑量約為2g/m。再用樹脂液浸漬處理1次，取出晾干即為發(fā)色芯。③制備燃燒芯取約0.1g鉑觸媒粉撒入500mL水中，用30根20號棉線捻成紗芯，浸在含鉑觸媒粉的水中，浸透后取出晾干，即得到粘附有氧化促進(jìn)劑的燃燒芯。④制作成品把發(fā)色芯以25mm一周的螺距纏繞在燃燒芯上，作為彩焰蠟燭的燭芯。纏繞時，發(fā)色芯的卷繞方向要跟燃燒芯的捻合方向相反，使兩者之間保持適當(dāng)?shù)拈g隙。取一段8mm（內(nèi)徑）×40mm的玻管，一端塞一只中央有小孔的塞子。使制得的彩燭芯穿過塞子中央的孔，再穿過玻管。在玻管的另一端用一枚大頭針系上該燭芯，并收緊固定，使?fàn)T芯通過玻管的中心線。燭芯固定好后將主燃劑加熱到75℃，等它熔融攪勻后加入穿有燭芯的玻管內(nèi)（該玻管用作模具）。等冷卻固化后取出，即得彩焰燭成品。如果蠟燭難于取出，在模具四周微微加熱，就能輕易取出。這種彩焰燭的保形性和強(qiáng)度都比較好，燃燒、發(fā)色性也好，點(diǎn)燃后火焰呈鮮艷的紫紅色。（2）青綠色火焰燭的制備①配制主燃劑按質(zhì)量比稱取95份氨基甲酸乙酯，4份硬脂酸，1份醋酸乙烯-丙烯酸甲酯（摩爾比是3：7）共聚物。把這些組成主燃劑的原料混合后放在燒杯里待用。②制備發(fā)色芯稱取氯化銅35g，醋酸乙烯-乙烯（2：8摩爾比）共聚物1g，氯鉑酸5mg，把這些物質(zhì)溶在64g三氯乙烯溶劑中，配成發(fā)色劑-氧化促進(jìn)劑液。稱取5份質(zhì)量的硝酸纖維素溶于95份質(zhì)量的醋酸乙烯中，用作涂覆用樹脂液。取0.02g/L的聚酯線在發(fā)色劑-氧化促進(jìn)劑液中浸潤片刻，取出晾干，再浸在涂覆樹脂液中片刻，取出晾干，即制得發(fā)色芯。③制備燃燒芯用18根30號棉線捻成芯線，浸在濃度0.2g/L的鉑觸媒粉氧化促進(jìn)劑中（該鉑觸媒粉氧化促進(jìn)劑的配制方法同前），經(jīng)干燥后，再在52℃的氨基甲酸乙酯中浸漬一次，干燥后即為燃燒芯。④制作成品把發(fā)色芯以40mm的螺距按前述的方法纏繞在燃燒芯上制得彩燭芯。然后用前述相同的方法制成彩焰燭。這種彩焰燭點(diǎn)燃時發(fā)出鮮艷的青綠色火焰。（3）彩焰蠟燭簡易制法簡易法的模具制作和主燃劑的灌注方法跟上述相同。不同之處在于簡易制法把發(fā)色劑通過酒精與主燃劑蜂蠟互溶一體。制作方法如下。①紅色火焰燭把約1～3份體積的氯化鋰溶解在4份體積的乙醇中，在加熱時加入5～10份體積的蜂蠟，全部熔化后攪拌均勻倒入模具。冷卻后取出即可。②綠色火焰燭把約2份體積的硝酸銅和1份體積的高氯酸鋇溶解在4份體積的乙醇中，再加入5～10份蜂蠟熔化混均后灌入模具，冷卻即成。③藍(lán)色火焰燭把約1～3份體積的氯化銅溶解在4份體積的乙醇中，在加熱時加入5～10份體積蜂蠟。其他操作同上?！菊f明】（1）把草木灰浸泡在熱水里，這種浸泡液也能用作氧化促進(jìn)劑。把芯線浸在浸泡液里，取出晾干，即為彩焰燭的燃燒芯。也可以把這種浸泡液和鉑觸媒粉混合后作為氧化促進(jìn)劑。（2）氯化釩等物質(zhì)也可作氧化促進(jìn)劑。（3）在簡易制作方法中，如果想使火焰大一些，可適當(dāng)增加乙醇的含量。要使蠟燭燃燒時間長一些，可適當(dāng)減少乙醇的含量，用乙二醇代替。乙二醇的含量不能太高，否則易熄滅或不易點(diǎn)燃。這種彩焰燭熔化下來的蠟收集起來再熔化倒入配有燭芯的模具中，能制成相同的彩焰燭。自制化學(xué)暖袋【原理】鐵粉在水存在下能跟空氣里的氧氣反應(yīng)，放出熱量。4Fe+2H2O+3O2=2Fe2O3·H2O+Q【準(zhǔn)備】取一只約80×120mm的自封式塑料袋，另用無紡布縫制一只略大于上塑料袋的布袋。【操作】（1）用大頭針在自封式塑料袋上扎幾十個針眼（袋的兩層同時扎穿）。（2）稱取15g小顆粒狀活性炭、40g還原鐵粉、5g細(xì)木屑，都放在一只燒杯中，再加入15mL15％的食鹽水，用玻棒攪拌均勻。（3）把燒杯里的混合物全部加入扎過孔的塑料袋內(nèi)，封上袋口。把這塑料袋放入自制的布袋中，扎住袋口。（4）反復(fù)搓擦這袋5～8分鐘，能感覺布袋的溫度明顯上升。【說明】（1）在塑料袋上扎針眼，為了能使空氣進(jìn)入袋內(nèi)，維持氧化發(fā)熱反應(yīng)。搓動袋子是促使空氣流動，使氧氣跟鐵粉較好地接觸。（2）搓擦5～8分鐘后，暖袋溫度可達(dá)60～70℃。以后間斷地搓動布袋，使暖袋保持該溫度達(dá)1～3小時（發(fā)熱的速度和保持發(fā)熱的時間跟鐵粉的純度、粒度及其他試劑的配比有關(guān)）。（3）最好選用總鐵量在98％以上的多孔質(zhì)還原鐵粉。（4）還可以預(yù)先將鐵粉作如下處理：稱取50g鐵粉放在蒸發(fā)皿中，加熱到鐵粉微熱，再加入3mL3％的醋酸，攪拌幾分鐘后鐵粉呈現(xiàn)灰黑色，這時停止加熱，讓它冷卻。冷卻后的產(chǎn)物立即裝入瓶內(nèi)封存。使用時將這產(chǎn)物加入自封塑料袋內(nèi)，再裝入12g活性炭和5g蛭石，搓揉袋內(nèi)物料，幾分鐘后袋內(nèi)溫度明顯上升。該暖袋能持續(xù)20小時以上，平均發(fā)熱溫度是50～60℃。本配方會產(chǎn)生醋酸亞鐵，醋酸亞鐵易被空氣中的氧氣氧化，同時放出大量的熱量。自制葉脈書簽【原理】不少植物的葉、葉脈由堅韌的纖維素構(gòu)成，在堿液中不易煮爛，而葉脈四周的葉肉在堿液中容易煮爛?！局谱鳌浚?）大燒杯里加入100mL水，再加入約3.5g氫氧化鈉、2.5g無水碳酸鈉，放在石棉網(wǎng)上加熱到沸。取幾片堅韌的樹葉放入上述腐蝕液中連續(xù)煮沸6～10分鐘，這時常用玻棒或鑷子輕輕翻動。（2）當(dāng)葉肉煮爛后，用鑷子取出葉片，放在清水中漂洗。當(dāng)葉片上殘留堿液漂洗干凈后取出，把葉片平鋪在一塊木板上（或平鋪在手心上），用小試管刷或毛質(zhì)柔軟的舊牙刷輕輕刷掉葉片兩面已爛的葉肉，一邊刷一邊常用小流量的自來水沖洗，直到只留下葉脈。（3）刷凈的葉脈片，漂洗后放在玻璃片上晾干。當(dāng)晾到半干半濕狀時涂上所需的各種染料，然后夾在書頁中等它自然晾干、壓平。干燥后在葉柄上系一根彩色絲綢帶，便制得一片葉脈清晰、色質(zhì)艷麗、美觀實(shí)用的書簽?！菊f明】樹葉宜選用白楊樹、桂花樹、廣玉蘭等質(zhì)地較堅韌的葉。在洗刷時必須極仔細(xì)小心，切忌急于求成，否則葉脈易刷壞。鋁的染色【原理】經(jīng)過染色處理的鋁制品，顏色鮮艷、美觀，抗腐蝕性強(qiáng)，它的耐磨性和絕緣性都高于一般的鋁制品。鋁根據(jù)陽極氧化法原理染色。以硫酸為電解液，鋁制品作陽極，經(jīng)過一段時間的通電，鋁的表面就會被氧化。陽極氧化的實(shí)質(zhì)是水的放電，生成的初生態(tài)氧對鋁電極發(fā)生氧化，反應(yīng)式可以簡單表示如下。H2O=[O]+2H++2e2Al+3[O]=Al2O3形成的氧化膜厚度可達(dá)幾十到近百微米，孔隙率是10～15％。這樣新生成的多孔氧化膜，有強(qiáng)烈的吸附能力，能吸附各種色素，因此能染制成各種顏色的鋁制品。多孔氧化膜的保護(hù)性不強(qiáng)，只有經(jīng)過封閉處理，才能提高氧化膜的抗蝕能力和絕緣性，還能起保護(hù)顏色的作用。氧化膜的孔隙可借沸水或水蒸氣的作用來封閉，使電解時生成的氧化鋁轉(zhuǎn)化成水合氧化鋁（Al2O3·H2O或Al2O3·3H2O）。水合氧化鋁呈透明狀，當(dāng)氧化鋁水化成一水合物后，體積增大33％，水化成三水合物時，體積幾乎增加100％。這是鋁的氧化膜水化后能封閉孔隙的原因。【操作】（1）除去鋁制品表面的油污把鋁制品浸入60～70℃含碳酸鈉30～40g/L和磷酸三鈉50～60g/L的溶液中，不斷翻動，直到油污被除盡。新的鋁制品只要浸2～3分鐘。處理后分別用熱水和冷水清洗。（2）堿液浸蝕把去油污后的鋁制品浸入60～70℃含氫氧化鈉60～80g/L的溶液中，這時鋁的表面有大量氣泡生成。浸蝕時間不應(yīng)超過半分鐘，隨即分別用熱水和冷水清洗。浸蝕后，鋁制品表面潔凈光亮，適宜做陽極氧化處理。（3）陽極氧化用180～200g/L的硫酸作電解液，以鋁板或石墨作陰極，鋁制品作陽極，接上13～24V的電源。開始時，陽極電流密度應(yīng)控制在0.5A/dm2左右，1分鐘后把電流密度加大到0.8～1.5A/dm2。電解溫度保持在13～26℃范圍內(nèi)，經(jīng)30～40分鐘氧化完成。（4）染色氧化后的鋁制品，用冷的（不能用熱的）蒸餾水仔細(xì)清洗，再用1％的氨水（用蒸餾水配制）浸幾秒鐘，中和可能殘留在孔隙中的酸液。然后立即浸入事先準(zhǔn)備好的染色溶液中染色。染料可選用專門染絲、毛織物的一些有機(jī)染料，也可選用無機(jī)顏料。有機(jī)染料配成染色液的濃度、溫度、酸度（pH值）和染色時間可參閱下表。染色液的pH值可以用氨水或醋酸調(diào)節(jié)。染色的深淺可以通過染色時間的長短來控制。有機(jī)染料染色液的配制方法是：先將染料用少量蒸餾水調(diào)成糊狀，然后加適量水，煮沸15～20分鐘。濾去不溶物，倒入染色容器中，用蒸餾水稀釋到所需要的濃度，再按規(guī)定調(diào)節(jié)好pH值就能使用。無機(jī)顏料一般分甲液和乙液兩種浸液，通常先投入甲液浸5～10分鐘，再投入乙液浸5～10分鐘。幾種無機(jī)顏料的濃度配比可參閱下頁上的表。（5）封閉從染料液中取出鋁制品，用蒸餾水洗去表面的染色液。如果用的是有機(jī)染料，放入煮沸的蒸餾水中在95℃以上的溫度下保持20分鐘，就能完成封閉處理。如果用無機(jī)顏料，只要在60～80℃溫度下烘干。【說明】（1）陽極氧化的溫度不能過高，過高對形成氧化膜不利。陽極氧化反應(yīng)是放熱的，在氧化時溶液的溫度會不斷升高。為了不使溫度升高過快，電解液可適當(dāng)多配一些。如果氧化件面積是1dm2，電解液的體積不應(yīng)小于3L。（2）電解液中不能含有鉛、銅等雜質(zhì)離子，否則會影響鋁表面的光澤。（3）陽極氧化的電源也可以用交流電，用交流電得到的氧化膜，硬度和耐磨性雖然差一些，但是膜的透明度比較好，可以獲得滿意的光澤。（4）原料和染料都要選用純度高的產(chǎn)品。有些產(chǎn)品中含有元明粉、糊精等，用來染色效果不好。（5）氧化后不能用熱水清洗，原因是為了防止孔隙封閉，影響染色效果。清洗和染色要用蒸餾水，不能用普通水，以免普通水里的鈣、鎂離子進(jìn)入空隙，影響染色封閉質(zhì)量。（6）如果染色不勻想要除去，可以用1％的次氯酸鈉溶液為清洗液除色。（7）用上述原理還可進(jìn)行多色染色。例如鋁件要染黃、紅兩種顏色，先按上述步驟染上黃色，再用毛筆蘸清漆或火棉膠液薄薄地涂刷在要保留黃色的地方。待漆膜干后，把鋁件浸入稀鉻酸溶液里，褪去未涂刷清漆部分的黃色。取出后用蒸餾水洗凈，再重新染紅色。如果要染第三、四色，仍照上法操作。幾種顏色都染好了，用溶劑除去漆膜后再一起作封閉處理。（8）本實(shí)驗(yàn)在去油污以后的各步操作中，手指和臟物不能接觸氧化件，以保證制品質(zhì)量。皮革鞣制【原理】皮革的鞣制就是用鞣質(zhì)對皮內(nèi)的蛋白質(zhì)進(jìn)行化學(xué)和物理加工。它通過一系列工藝，并采用一些化學(xué)藥劑，使牛、豬、羊等動物生皮內(nèi)的蛋白質(zhì)發(fā)生一系列變化，使膠原蛋白發(fā)生變性作用。鞣制后的皮革既柔軟、牢固，又耐磨，不容易腐敗變質(zhì)。所以鞣制后的皮革可用來制各種皮制的日常生活用品。本實(shí)驗(yàn)根據(jù)中學(xué)的條件，只介紹較易掌握的鞣制工藝?！静僮鳌浚?）把500g干的動物皮浸泡在水桶里到軟（約需3～5天）。（2）取出變軟的皮，攤在平板上，毛面朝下，用鏟刀把皮上附的肉和油鏟除干凈。然后取300g飽和石灰水，加入50g硫化鈉，攪拌均勻，制成脫毛液。用刷子蘸取脫毛液，刷在皮板毛根部，刷時盡量均勻。然后把皮子對折，約經(jīng)3～4小時，皮上的毛很容易脫落，這時用鏟子把毛完全脫去。（3）脫毛后立即將皮放在流水中沖洗，除去絕大部分石灰、硫化鈉，再在水里浸泡1～2天。（4）備一只鐵鍋，加入飽和芒硝溶液約2L，略加熱使溶液溫度保持在40℃左右。從清水里取出皮子，擰干后放入鍋中。用手不斷地揉皮，等它基本“吃飽”了芒硝后取出，晾干，約半小時后再進(jìn)行第二、第三次“吃硝”，方法跟第一次相同。500g干皮約可“吃掉”250g硝。把吃硝后的皮晾干后除去皮上的浮硝。（5）另備一只鐵鍋，加入500g清油（不會全部用完），加熱使油溫保持在40℃左右。把“吃硝”后的皮放入溫油中，用手不停地推拉，使油跟皮不斷接觸、均勻地滲入皮板里。“吃足”油后，把皮晾在木棒上，使它自然陰干。【說明】石灰、硫化鈉混合液的作用是使皮易于脫毛，所以只要涂刷有毛的一面。該液對皮板有損害，脫毛后要立即洗刷干凈。自制酸堿指示劑【原理】有許多植物色素在不同pH值的溶液里會呈現(xiàn)不同的顏色。因此每個地方都可以就地取材，自制一些酸堿指示劑?！静僮鳌浚?）從紅蘿卜皮中提取酸堿指示劑刮下紅蘿卜的紅皮，用95％酒精浸泡一天左右，過濾后取它的濾液。按檢驗(yàn)的需要制作pH1～14的標(biāo)準(zhǔn)溶液若干個。每個標(biāo)準(zhǔn)溶液取10mL，分別加入試管中，各試管中加入紅蘿卜皮浸泡液（即酸堿指示劑）10滴，用橡皮塞塞緊，作為標(biāo)準(zhǔn)樣品。在測定某溶液的酸堿度時，加入上述紅蘿卜皮指示劑，當(dāng)發(fā)生顏色變化時，跟上述制得的標(biāo)準(zhǔn)樣品的顏色作比較，就能確定待測溶液的pH值大致范圍。紅蘿卜皮浸泡液實(shí)測的結(jié)果是pH值在6以下時顯紅色，pH值在6～8時顯紫紅色，pH值在8～10時顯綠色，pH值在10以上時顯黃色。（2）紫草中提取酸堿指示劑在中藥店買50g紫草，取5克，用50％酒精溶液浸泡，浸泡一天就得到紫草色素的酒精溶液，呈紫色。把浸泡液一分為二，一份加入極少量稀酸（稀磷酸或稀硫酸）到溶液剛變紅色，這是紅色的紫草試液；另一份加極少量氫氧化鈉稀溶液到溶液剛變藍(lán)色，這是藍(lán)色的紫草試液。把濾紙剪成條狀，一半浸入紅色紫草試液中，另一半浸入藍(lán)色紫草試液中，片刻后取出晾干，就能分別替代紅色石蕊試紙和藍(lán)色石蕊試紙（變色范圍和使用方法跟石蕊試紙相同）。（3）從紫色卷心菜中提取酸堿指示劑取約250g紫色卷心菜，洗凈后切碎，放在大燒杯或不銹鋼鍋內(nèi)，加水到浸沒1／2菜葉，加熱煮沸10分鐘，并不斷攪拌菜葉。再把煮后的卷心菜汁濾入一只容器中，放置到室溫后裝瓶。得到的紫色卷心菜濾汁可以用作酸堿指示劑。使用時可參照上述操作（1）的方法，先制幾個標(biāo)準(zhǔn)pH值樣品，用于不同pH值的檢驗(yàn)。也可以把濾紙剪成條狀，浸在紫色卷心菜汁內(nèi)，浸透后取出晾干，再次浸泡、晾干1～2遍，得到自制的pH試紙。該指示劑的顯色情況如下。pH值小于3時顯紅色，pH值在3～5時顯淺紫色，pH值在6～7時顯藍(lán)色，pH值在8～9時顯青綠色，pH值在10～12時顯綠色，pH值大于13時顯黃色。（4）從米莧菜中提取酸堿指示劑把250g紅色米莧洗凈切碎，放在約500g水中加熱煮沸約10分鐘，濾去殘渣，就得到紅色的酸堿指示劑。它的變色范圍是pH值小于2時顯紫紅色，pH值在2～4時顯玫瑰紅色，pH值在5～7時顯洋紅、酒紅色，pH值在7～9時顯黃色，pH值在9～13時顯黃綠色，pH值大于14時顯亮黃色。（5）用咖喱粉測試溶液的酸堿性取一藥匙咖喱粉，用50％的酒精調(diào)成糊狀，涂在一塊白布的兩面。放置一段時間后用水沖去多余的咖喱粉，白布被染成黃色，這就制成一塊可以多次反復(fù)使用的酸堿指示布。它遇堿性溶液呈紅色，遇酸性溶液呈黃褐色。每次用完后，用水把布上的酸性或堿性物質(zhì)漂洗干凈，指示布又恢復(fù)原來的黃色，可以供下次使用?！菊f明】（1）米莧菜等汁中含有果膠、糖粉、淀粉等，用普通過濾法不能使濾液變得澄清。為了減少菜汁內(nèi)有效成份見光分解、被氧化，菜汁不用過濾，煮沸后用涼水迅速冷卻，立即用于顯色，效果較好。（2）月季花、菊花、喇叭花、絲瓜花、一串紅、牽?；?、鳳仙花等浸出液在酸性溶液或堿性溶液里會明顯地顯示不同的顏色。只要把這些花切碎搗爛，用酒精浸制，所得浸泡液也可以用作酸堿指示劑。自制“羊皮紙”【原理】纖維素能溶于濃硫酸，并發(fā)生水解反應(yīng)。利用以上特點(diǎn)，把純纖維素濾紙浸入硫酸中，使濾紙表面發(fā)生部分溶解和水解，并生成一薄層粘稠物。這時停止反應(yīng)，用大量清水洗滌，使粘稠層均勻地附在濾紙的表面，使濾紙的孔隙變小。用這種方法處理后的濾紙可以做有關(guān)半透膜的實(shí)驗(yàn)。由于濾紙表面部分的纖維素，在溶于酸時已改變原有的疏松結(jié)構(gòu)，所以用清水洗滌后它的牢固度明顯增強(qiáng)，據(jù)測試它的耐拉力可達(dá)原濾紙的28倍。又因?yàn)榧埳珴嵃祝藗兘兴把蚱ぜ垺??！緶?zhǔn)備】（1）將兩份體積的濃硫酸慢慢加入一體積水中，攪拌均勻后冷卻到室溫。這時得到硫酸的濃度為75％左右，冬天配的濃度要大一些，夏季配的濃度要小一些。（2）取一只水槽，加入約1／2容積的水，再加入少量氨水。【操作】（1）取一張濾紙，放入上述配制成75％的硫酸中，用玻璃棒使它全部浸沒在酸液中，浸泡約60～90秒（跟溫度有關(guān)，溫度高，時間短一些）。（2）用玻棒取出變軟的濾紙，在清水中漂洗一下，再浸入稀氨水中柔洗片刻，使濾紙上的酸全部中和。這時濾紙已變得比較堅固，取出后放在干凈的玻璃板上讓它自然晾干。（3）如果不晾干，也能用于有關(guān)半透膜的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果跟羊皮紙的制作過程（溫度、硫酸濃度、浸泡時間等）有很大關(guān)系。【說明】（1）用于浸濾紙的硫酸一定要冷卻到室溫，否則濾紙會全部溶解掉，甚至發(fā)生炭化。（2）浸泡時間受諸多因素影響，往往要通過實(shí)踐摸索才可得到一個最佳值。（3）濾紙只能一張一張地浸泡，千萬不能重疊浸泡和在浸泡時折疊。制取液態(tài)氨【原理】氨冷卻到—33.4℃就能凝聚成無色液體。儲存在鋼瓶里的液態(tài)氨處于700～800kPa壓強(qiáng)下，因此把液態(tài)氨封存在玻璃的封管里是不安全的。把氯化二氨合銀[Ag（NH3）2Cl]封存在封管里，可以利用它的熱離解平衡實(shí)現(xiàn)氨和氨合物之間的轉(zhuǎn)換。從以上化學(xué)方程式可以看出，加熱氨合物，封管內(nèi)的壓強(qiáng)會隨著氨氣的增加而變大。撤去熱源，氨能有效地被氯化銀“吸收”。如果一面加熱氨合物，一面使生成的氨冷卻，就能順利地使氨在受壓和冷卻的條件下轉(zhuǎn)變成液態(tài)。如果取消上述反應(yīng)條件，隨著液氨的氣化，氨又跟氯化銀結(jié)合而恢復(fù)原狀?！静僮鳌浚?）稱取3g氯化鈉和5g硝酸銀，分別溶于蒸餾水中配成溶液，然后在避光條件下使兩種溶液混合。過濾所得的溶液，并把氯化銀沉淀烘干，研碎后待用。（2）把氯化銀移入25×200mm的試管中，用一根長玻管插入到氯化銀固體的下方，緩慢通入干燥的氨氣。這時可以從試管外壁感到氨跟氯化銀反應(yīng)的熱效應(yīng)。10～15分鐘后，熱效應(yīng)已不明顯，氯化銀的氨合即告完成。（3）取一根長約200mm，內(nèi)徑約8mm的硬質(zhì)玻璃管，把一端熔封起來，然后在中部加熱并彎成直角。冷卻后裝入氯化二氨合銀，并使它集中在已封口的一端，長達(dá)30mm左右。接著小心地把玻管的另一端也熔封住，制成一支特制的直角封管。（4）如右圖所示，把直角封管的一端浸沒在冰鹽混合冷卻劑中，微微加熱封管裝有氯化二氨合銀的一端。很快就能看到冷卻端有無色液態(tài)氨形成?！菊f明】（1）當(dāng)封管內(nèi)產(chǎn)生液氨時，管內(nèi)壓強(qiáng)較大，所以決不可加熱液氨，也不要撞擊封管，以免發(fā)生炸裂。讓液氨在自然升溫條件下逐步跟氯化銀結(jié)合，管內(nèi)就恢復(fù)常壓。（2）該封管也可反復(fù)多次使用，不用時要包上黑紙，防止光照。廢電池的利用干電池里有銅片、炭棒、鋅片、二氧化錳、氯化鋅、氯化銨、炭黑、石墨等單質(zhì)和化合物。通過溶解、洗滌、過濾、蒸發(fā)、灼燒等操作，能得到這些物質(zhì)?！静僮鳌浚?）取鋅用剪刀取出廢電池的外皮，洗凈后剪碎晾干，即得鋅的碎片，可用于制氫氣。如果想得到鋅粒，把碎片放在鐵坩堝中加強(qiáng)熱使它熔化（鋅的熔點(diǎn)是410.6℃），熔化時會有少量氧化鋅白霧生成。熔化后除去浮渣，倒出熔融液，讓它冷卻。按上法再熔化一次，把熔融液倒在鐵板上，在它凝固時把鋅割碎，就得到鋅粒。（2）取銅片取下廢電池上的銅帽捶扁，先用煮沸的稀硫酸洗滌，再用清水漂洗干凈、晾干，就得到紫紅色的銅片。（3）取炭棒從廢電池中取出炭棒，洗凈即可。它可用作電解器中的電極和燃料電池的電極等。（4）取二氧化錳取出干電池中的黑色糊狀物，放在燒杯里，加熱水?dāng)嚢?，洗?～3次，除去其中氯化銨和氯化鋅等可溶物。取出黑色沉淀物，放在石棉網(wǎng)上，先用小火烘干，然后漸漸加大火焰，對烘干的黑色粉末強(qiáng)熱灼燒（溫度由低到高慢慢加熱），使黑粉中的炭黑和石墨不斷被氧化（灼燒溫度不能過高，時間不宜過長，因?yàn)槌^530℃會有部分二氧化錳被分解：）。當(dāng)粉末中不再產(chǎn)生氣體時，停止加熱，略冷卻，加入1藥匙高錳酸鉀，充分研細(xì)混勻，再次加熱灼燒。這時會產(chǎn)生一些火星，說明有一部分炭跟高錳酸鉀反應(yīng)。見沒有火星后再次冷卻，這時少量殘留炭已基本被除盡。用自制的二氧化錳作氯酸鉀或雙氧水制氧氣的催化劑，效果不錯。（5）取氯化銨洗滌干電池中黑色糊狀物時，其中不溶于水的物質(zhì)主要是二氧化錳（含少量炭黑）。氯化銨溶于洗液中，把洗液抽濾一次即得澄清的濾液，經(jīng)加熱、蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶，即得到氯化銨晶體（其中含有少量的氯化鋅）。如果要得到較純的氯化銨，可以作重結(jié)晶處理。廢酸、廢鐵屑的利用【原理】化學(xué)實(shí)驗(yàn)用的有些鐵鹽，可以用廢鐵屑跟相應(yīng)的廢酸反應(yīng)制得。例如Fe+2HCl=FeCl2+H2↑Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑【操作】（1）制取氯化亞鐵把廢鐵屑用篩子篩一下。把篩下的細(xì)鐵粉放在大燒杯里，加適量水和純堿，加熱后攪拌，去掉鐵屑表面的油污。用水洗法除去堿液。用工業(yè)廢鹽酸浸泡上述洗凈的鐵粉6～7天，到不再產(chǎn)生氣泡為止。其中鐵屑要過量。把溶液過濾并蒸發(fā)，即得氯化亞鐵。（2）制取硫酸亞鐵廢鐵屑的洗滌處理同上。用工業(yè)廢硫酸（或1：4的硫酸）浸泡鐵屑6～7天，使它們充分反應(yīng)，鐵屑略為過量。然后過濾，使濾液濃縮、結(jié)晶，即得硫酸亞鐵晶體（FeSO4·7H2O）。廢機(jī)油的再生【原理】一般用的機(jī)油是礦物性機(jī)油，它是石油的重質(zhì)餾分經(jīng)減壓蒸餾而得到的一類產(chǎn)品。所謂廢機(jī)油，一是指機(jī)油在使用中混入了水分、灰塵、其他雜油和機(jī)件磨損產(chǎn)生的金屬粉末等雜質(zhì)；二是指機(jī)油逐漸變質(zhì)，生成了有機(jī)酸、膠質(zhì)和瀝青狀物質(zhì)。廢機(jī)油的再生，就是用沉降、蒸餾、酸洗、堿洗、過濾等方法除去機(jī)油里的雜質(zhì)?！静僮鳌浚?）沉降將廢油靜置，使雜質(zhì)下降而分離。沉降時間由油質(zhì)和油溫決定。油溫越高，粘度越小，雜質(zhì)越容易下降，沉降時間越短。一般機(jī)油中雜質(zhì)的沉降時間跟溫度有如下表的關(guān)系。（2）蒸餾把經(jīng)過沉降處理除去沉淀物后的廢機(jī)油放入蒸餾燒瓶內(nèi)。裝好蒸餾裝置，加熱進(jìn)行常壓蒸餾。在180℃餾出的是汽油，180～360℃的餾分是柴油，留下的是機(jī)油。如果已知廢機(jī)油內(nèi)沒有汽油、柴油等雜質(zhì)，可以省掉這一步操作。（3）酸洗把沉降、蒸餾后的機(jī)油放入一只大燒杯里，加熱到35℃，在攪拌下慢慢加入占機(jī)油體積約6～8％的濃硫酸（在30分鐘內(nèi)加完）。這時，濃硫酸跟廢機(jī)油中的膠質(zhì)、瀝青狀雜質(zhì)等發(fā)生磺化反應(yīng)。為了除去這些磺化后的雜質(zhì)，再加入占機(jī)油體積1％的10％燒堿溶液，起凝聚劑的作用，加速雜質(zhì)的分層。加堿后攪拌5分鐘，靜置一段時間，就出現(xiàn)明顯分層，上層油呈黃綠色，沒有黑色顆粒等雜質(zhì)。（4）堿洗這一步是為了除去廢機(jī)油中的有機(jī)酸和中和酸洗時殘留下的硫酸。把酸洗過的機(jī)油加入另一只燒杯中，加熱到90℃，在攪拌下慢慢加入占機(jī)油質(zhì)量5％的碳酸鈉粉末，20分鐘后檢驗(yàn)機(jī)油的酸堿性。取兩支試管，各加入1mL蒸餾水，其中一支加2滴酚酞試劑，另一支加2滴甲基橙試劑。然后在兩支試管中分別加油樣1mL，振蕩3分鐘，如果兩支試管中的水溶液層顏色不變，說明油是中性的，這時機(jī)油應(yīng)該變得清亮。（5）過濾工業(yè)上用濾油機(jī)過濾。家用機(jī)油可用4～6層綢布反復(fù)過濾2～4次，即得合格機(jī)油?！菊f明】如果知道廢機(jī)油中的各種雜質(zhì)成份，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)上述操作步驟。例如，機(jī)油內(nèi)只含有金屬屑等固體雜質(zhì)，用沉降法分離即可。如果機(jī)油內(nèi)僅僅混入汽油、柴油等物質(zhì)，只要通過蒸餾，就能得到再生的機(jī)油。如果僅僅是機(jī)油被氧化而變質(zhì)，只要用酸洗、堿洗法除去有機(jī)酸等雜質(zhì)即可。乙醇的回收【原理】乙醇是常用的有機(jī)溶劑。在化工生產(chǎn)、中草藥提取和精制中要使用大量的乙醇，因此回收乙醇有一定的經(jīng)濟(jì)價值。利用乙醇和水的沸點(diǎn)差，可以用蒸餾法從工廠或?qū)嶒?yàn)室里的廢液中回收乙醇?！静僮鳌堪驯惶崛〉膹U液加入蒸餾燒瓶里，加入幾粒沸石，裝配好蒸餾裝置。開始時火焰調(diào)大一些，并注意觀察蒸餾燒瓶里的現(xiàn)象和溫度的變化。當(dāng)瓶內(nèi)液體開始沸騰時，溫度計讀數(shù)會急劇上升，這時適當(dāng)調(diào)小火焰，使溫度略為下降，讓水銀球上的液滴和蒸氣達(dá)到平衡。然后稍加大火焰進(jìn)行蒸餾，火焰的大小調(diào)節(jié)在液滴流出的速度以每秒1～2滴為宜。用錐形瓶承接前餾分。當(dāng)溫度上升到77℃時，換一只干燥潔凈的錐形瓶，收集77～79℃的餾分（乙醇）。當(dāng)瓶內(nèi)只剩下少量液體時，若維持原來的加熱情形，溫度計的讀數(shù)會突然下降，這時就要停止蒸餾?！菊f明】一般初餾分里的乙醇含量較高，以后餾分中乙醇含量逐漸降低。要提高這部分餾分中乙醇的含量，必須再次蒸餾。但是，光靠重新蒸餾來提高乙醇的含量，收效比較小。即使用分餾設(shè)備進(jìn)行分餾，得到的也只有95％左右的乙醇。要得到無水乙醇，必須另用脫水方法。常用的脫水劑是無水硫酸銅、無水碳酸鉀等，用量根據(jù)含水多少而定。操作時先加入脫水劑。充分振蕩或攪拌，使它溶解，靜置后上層為乙醇層，下層為脫水劑層，用分液漏斗分出上層乙醇液，即為含量較高的乙醇。已溶解的脫水劑通過結(jié)晶、烘干、脫水后可再次使用。另外，加入生石灰作為脫水劑，再次蒸餾也能得到濃度較高的乙醇液。銀的回收【原理】根據(jù)廢液中銀的存在形式大致可以用以下幾種方法。（1）對于可溶性銀鹽（如AgNO3溶液），可以利用銀的金屬活動性較弱，加入一些較活潑的金屬，如鋁箔、銅片等，使溶液里的銀離子在這些金屬表面析出。2Ag++Cu=2Ag+Cu2+（2）對于難溶性銀鹽（如AgCl），可以利用一些活潑金屬置換出銀。例如，用鋅片置換出銀。2AgCl+Zn=2Ag+ZnCl2還可以把氯化銀沉淀跟碳酸鈉粉末混合后在高溫下反應(yīng)，制得單質(zhì)銀。（3）若銀以配離子形態(tài)存在，如定影液中的[Ag（S2O3）2]3-，要先加入硫化鈉溶液，使它產(chǎn)生硫化銀沉淀，然后加強(qiáng)熱得到單質(zhì)銀。【操作】（1）含硝酸銀或氯化銀的廢液以及鍍銀后殘留的廢液等的處理①向廢液中滴加鹽酸，使它產(chǎn)生白色沉淀（AgCl），一直滴到不再生成新的沉淀為止。②用水充分沖洗氯化銀沉淀，再按操作③或操作⑥繼續(xù)處理。③最后一次洗滌后傾出大部分水，再保留一些水使沉淀剛剛浸沒。放入用砂紙打磨干凈的鋅片，不久有黑色的銀粉在鋅片表面析出。④當(dāng)部分銀析出后取出鋅片，用小刀把鋅片上的銀粉刮在一只小燒杯中。把鋅片揩凈后再次放入氯化銀中，直到不能再置換出銀為止。⑤往小燒杯中加入少量3m0l／L鹽酸，使混雜在銀粉中的鋅溶解掉，然后用水反復(fù)沖洗干凈。最后把小燒杯放在水浴上，使銀粉干燥（上述得到的銀粉能用于實(shí)驗(yàn)，也可溶解在硝酸中，制成硝酸銀晶體或溶液）。⑥把上述第②步得到的含氯化銀沉淀的溶液過濾后放在烘箱中加溫到120℃干燥。然后把氯化銀跟兩倍質(zhì)量的無水碳酸鈉混合放在坩堝內(nèi)。⑦給坩堝加強(qiáng)熱，就得到單質(zhì)銀。這時銀的表面附有一層白色固體，等冷卻后用鹽酸洗去。（2）照相定影廢液（含Na3[Ag（S2O3）2]）的處理。①向定影液中滴加硫化鈉溶液（含有固體雜質(zhì)的定影液事先要過濾），一直加到不再產(chǎn)生新的黑色沉淀為止。②把沉淀物反復(fù)洗滌、過濾。待濾紙上的沉淀物干燥后，將它跟5％（質(zhì)量）的硼砂混合，把混合物放在坩堝內(nèi)，把坩堝放在砂浴中強(qiáng)熱。片刻后即可得到單質(zhì)銀。（3）銀鏡的處理把破碎的鏡子、熱水瓶瓶膽等廢棄物小心地收集在水槽中，用蒸餾水洗干凈，再加稀硝酸把銀鏡溶解掉，得到硝酸銀溶液。這溶液稀釋后能用于定性實(shí)驗(yàn)?！菊f明】（1）銀鹽溶液濺到手上或衣服上，會留下很難洗去的棕黑色斑跡，實(shí)驗(yàn)時最好戴上手套，穿上工作服。（2）坩堝強(qiáng)熱后溫度很高，切忌放在桌面上冷卻（可放在石棉網(wǎng)上），冷卻一段時間后也不能用手去測試溫度，以免燙傷。用硝土制取硝酸鉀【原理】硝酸鉀俗稱火硝或土硝。它是黑火藥的重要原料和復(fù)合化肥。制取硝酸鉀可以用硝土和草木灰作原料。土壤里的有機(jī)物腐敗后，經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的作用，生成硝酸。硝酸根跟土壤里的鉀、鈉、鎂等離子結(jié)合，形成硝酸鹽。硝土中的硝酸鹽就是這樣來的。硝土一般存在于廁所、豬、牛欄屋，庭院的老墻腳，崖邊，巖洞以及不易被雨水沖洗的地面。硝土潮濕，不易曬干，經(jīng)太陽曝曬后略變紫紅色。好的硝土放在灼紅的木炭上會爆出火花。從硝土中提取硝酸鉀，主要原理是利用草木灰中的鉀離子取代硝土中的鈉離子，從而生成硝酸鉀。另外，草木灰里的碳酸根離子和硫酸根離子跟硝土里的鈣、鎂離子結(jié)合，生成難溶性的鹽而沉淀，從而去掉鈣、鎂等雜質(zhì)。主要反應(yīng)式是Ca(NO3)2+K2SO4=2KNO3+CaSO4↓Ca(NO3)2+K2CO3=2KNO3+CaCO3↓Mg(NO3)2+K2CO3=2KNO3+MgCO3↓硝土本身也含有硝酸鉀，最后利用各種鹽溶解度的差異，控制溫度和濃度，使硝酸鉀從混合液中結(jié)晶出來?！静僮鳌浚?）把硝土和草木灰分別研細(xì)碾碎。按硝土和草木灰8∶1的質(zhì)量比稱取原料（原料比因來源不同而有所變化），混合后放在一只大燒杯中，加入約75℃的熱水到浸沒混合物為止。（2）用玻棒不斷攪拌約15分鐘，再進(jìn)行抽濾。料渣再一次放在燒杯里，加適量熱水并攪拌15分鐘，再次抽濾，把兩次的濾液合并在一起（原料較多時也可只抽濾一次），得到的濾液常稱為硝水。（3）把硝水傾入一只大蒸發(fā)皿中，加熱蒸發(fā)（這一步叫做熬硝），加熱時要不斷攪拌，防止粘底和飛濺。（4）當(dāng)蒸發(fā)掉2／3～3／4體積的水時停止加熱。這時溶液比較粘，蒸發(fā)皿底部已析出少量固體。用玻棒取一滴溶液滴在紙上，溶液如果立即凝結(jié)成團(tuán)狀，說明已達(dá)到要求，立即趁熱抽濾。這時溫度很高，硝酸鉀的溶解度較大不會析出，而氯化鈉、氯化鉀等由于溶解度較小而析出。（5）讓濾液自然冷卻到30℃，這時硝酸鉀的溶解度受溫度的影響變化最大，溶解度急劇下降而大量析出。氯化鈉等鹽的溶解度變化小，基本上不再析出。再次抽濾，即得硝酸鉀晶體。如果要進(jìn)一步提純，可再次重結(jié)晶?！菊f明】（1）草木灰以蕎麥桿、棉花殼、棉桿、蠶豆桿、菜子桿、番茄桿、高粱桿、玉米桿等植物燃燒后得到的灰為最好，它們鉀的含量可達(dá)10～15％。當(dāng)然其他草木灰也可以使用。（2）以上原理也適用于土法生產(chǎn)土硝。面粉質(zhì)量的測定【原理】面粉中最主要的成分是碳水化合物，約占總質(zhì)量的70％（淀粉、糖、半纖維素等），其次是水分（約15％）和蛋白質(zhì)（約10％），還含有少量脂肪、纖維素、灰分等（共約5％）。面粉里含有的蛋白質(zhì)又可分為單純蛋白質(zhì)和復(fù)雜蛋白質(zhì)。單純蛋白質(zhì)包括清蛋白（溶于水）、球蛋白（不溶于水而溶于鹽溶液）、麥膠蛋白（不溶于水和鹽溶液，溶于70％的乙醇）和小麥蛋白（只溶于0.2％的堿溶液）等。要測定面粉中的蛋白質(zhì)，可先提出面粉中的面筋。面筋中主要含有麥膠蛋白和小麥蛋白。面粉的質(zhì)量基本上決定于面筋的質(zhì)和量。面粉的面筋含量越大，質(zhì)量越好。面粉的質(zhì)量還和它的產(chǎn)率、等級及所含的灰分有關(guān)。灰分越高即面粉含無機(jī)鹽越多，質(zhì)量越差。面粉的灰分含量是0.5％，而且其他方面合乎標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)為它是高品位的面粉?；曳趾窟_(dá)到2.1％的面粉，質(zhì)量很差。測定面粉質(zhì)量的指標(biāo)和方法很多。下面分別介紹測定面粉中的水分、灰分、面粉細(xì)度、新鮮度、酸度和面筋的含量。（1）測定面粉中的水分在兩只預(yù)先烘干、帶蓋，并精確稱量好的坩堝里加入約5g面粉，蓋后再精確稱量，然后放入烘箱內(nèi)加熱到105℃，持續(xù)2～3小時。然后取出坩堝，放在干燥器中冷卻。再次稱量，記下質(zhì)量。再次把坩堝放入烘箱，在105℃溫度下加熱1.5～2小時，再照上述方法冷卻、稱量。如果兩次冷卻后的質(zhì)量差不超過0.01g，就能按下式算出水分的百分含量。式中A是所取面粉樣品的質(zhì)量，B是干燥以后面粉的質(zhì)量。面粉正常的含水量約為12％。（2）測定面粉的灰分把裝有5～10g面粉的瓷坩堝放在石棉網(wǎng)上（加面粉前后瓷坩堝都應(yīng)精確稱量）加熱到其中的揮發(fā)物質(zhì)全部除去。再用煤氣燈加強(qiáng)熱灼燒（最好在通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行），使坩堝中只留下黃色灰燼，再把坩堝放在干燥器中冷卻。冷卻后連同坩堝一起稱量，求得灰燼的質(zhì)量。面粉在產(chǎn)率（產(chǎn)率指麥粒磨成面粉的百分率）為75％的產(chǎn)品中灰分含量不應(yīng)超過0.95％，在產(chǎn)率為80％的產(chǎn)品中不應(yīng)超過1.1％，產(chǎn)率為85％的產(chǎn)品中不應(yīng)超過1.4％，在產(chǎn)率為95％的產(chǎn)品中不應(yīng)超過1.9％。（3）測定面粉的細(xì)度稱取100g面粉，放在已知篩目數(shù)的篩上篩分。搖振2分鐘后，如果面粉不再從篩孔落下時，稱量篩余面粉。把結(jié)果記下，再根據(jù)篩目計算該細(xì)度的百分含量。如果有2～3個篩，按孔目大小從細(xì)到粗篩選，按同樣方法計算各級細(xì)度的百分含量。（4）測定面粉的色、臭、味和砂粒（感官檢查）產(chǎn)率為75～80％的面粉呈白色或稍帶淺黃色。產(chǎn)率為95％的面粉呈黃灰色，在其中能發(fā)現(xiàn)磨碎的籽外皮碎片。在燒杯內(nèi)加入水，加熱到50～60℃（5）測定面粉的酸度在150mL錐形瓶里加入40mL蒸餾水，在攪拌下撒入稱量好的面粉樣品（約5g），攪拌到完全均勻?yàn)橹梗ú粦?yīng)有任何小粉團(tuán)）。在制得的混合物中加5滴1％酚酞。用0.1mol／L氫氧化鈉溶液滴定。滴到液體顯紅色，且在半分鐘內(nèi)不消褪為止。滴定后算出用去的堿量。再把堿的消耗量換算成酸度。面粉酸度度數(shù)表示中和100g面粉所含的酸，需要1mol／L氫氧化鈉溶液的毫升數(shù)。例如，滴定5g面粉，耗用2.2mL0.1mol／L氫氧化鈉溶液。則100g面粉需此氫氧化鈉溶液的毫升數(shù)=2.2mL×100g/5g=44mL。44mL0.1mol／L氫氧化鈉溶液相當(dāng)于4.4mL1mol／L氫氧化鈉溶液，所以它的酸度是4.4°。新鮮面粉的酸度不應(yīng)超過2°，陳面粉的酸度不應(yīng)超過4.5°，否則是霉變面粉。（6）測定面筋的含量稱取約50g面粉，加25mL水，拌成面團(tuán)后放在蒸發(fā)皿內(nèi)冷卻（最好放入冰箱冷卻到3～5℃）。約1小時后在室溫下用水洗滌面團(tuán)，一直洗到水不再呈渾濁為止。這時留下的就是面筋團(tuán)。把洗好的面筋干燥后稱重，算出面筋的百分含量。土壤pH值的測定【原理】土壤里含有許多有機(jī)酸、無機(jī)酸、堿以及鹽類等物質(zhì)，各種物質(zhì)的含量不同，使土壤顯示出不同的酸堿性。土壤的酸堿性可以用酸度表示，即用pH值表示土壤的酸堿性。習(xí)慣上把pH值在6.5～7.5范圍內(nèi)的土壤叫中性土。土壤酸堿度的分級情況見下表。土壤的酸堿度會影響作物生長，各種作物對土壤pH值的要求也是不同的。下表是一些主要農(nóng)作物適宜生長的酸度范圍。測定土壤的酸度，一般用蒸餾水或鹽溶液（常用氯化鉀）提取土壤中游離態(tài)或代換性的氫離子，然后用pH試紙或備有標(biāo)準(zhǔn)色階的pH混合指示劑測定溶液的酸堿度。如果用pH計，測定的值更精確?！静僮鳌糠Q取1g風(fēng)干或新鮮土樣，放入試管內(nèi)，加入5mL蒸餾水，試管口加塞后充分振蕩，放置澄清后用精密pH試紙（pH值在5.5～9.8）測定上層清液的酸度?！菊f明】（1）土壤樣品的采集要科學(xué)。例如，測定大田的土壤酸度，采樣時應(yīng)多點(diǎn)取樣，如10畝地可取5個點(diǎn)，30畝地可取10個點(diǎn)，大于30畝可取15～20個點(diǎn)。把各點(diǎn)的樣品充分混合后，測定所取土樣。為了保證測定準(zhǔn)確，應(yīng)重復(fù)測試一次，加以驗(yàn)證。（2）蒸餾水必須用pH=7的中性水，否則要用氫氧化鈉溶液或鹽酸把pH值調(diào)到中性。（3）速測用的土樣一般以新鮮的自然濕土為宜。保存?zhèn)溆猛翗右L(fēng)干，潮濕的土壤易受微生物的作用而改變土壤的性質(zhì)。風(fēng)干的方法是：把土樣攤在塑料薄膜或紙上，趁它在半干狀態(tài)時壓碎，除去殘根等雜質(zhì)，鋪成薄層晾干，再用木棒碾碎。風(fēng)干場所要干燥通風(fēng)，防止酸、堿氣體侵入。風(fēng)干后再次研磨、過篩處理，最后裝入土樣瓶或塑料袋內(nèi)，保存?zhèn)溆?。土壤中速效氮、磷、鉀的測定【概述】測定土壤的養(yǎng)分，是田間科學(xué)管理的必要步驟，也是合理施肥的重要依據(jù)。土壤中速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的簡易測定，是有實(shí)用意義的實(shí)驗(yàn)。測定的一般原理是：將含速效氮、磷、鉀養(yǎng)分的一定量土壤，用浸提液把氮、磷、鉀浸提出來。然后用不同的試劑分別和浸出液中的氮、磷、鉀等養(yǎng)分作用，使溶液呈現(xiàn)不同的顏色。浸出液中所含的某一養(yǎng)分，因濃度不同，顏色的深淺也不一樣。將這一顏色跟用純試劑配制的一系列濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)色列相比較，可以粗略確定浸出液中某一養(yǎng)分的濃度，由此推算土壤中某一養(yǎng)分的含量。下面分別介紹土壤浸出液的制備，氮、磷、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制以及三種養(yǎng)分的測定方法。土壤浸出液的制備【原理】土壤中的速效養(yǎng)分氮、磷、鉀主要以硝態(tài)氮（NO-3—N）、銨態(tài)氮（NH+4—N）、磷酸鹽（H2PO-4、HPO2-4）和鉀鹽（K+）等形式存在于土壤溶液里或被土壤膠粒吸附。要測定它們，首先要用一種溶液把它們浸提出來。當(dāng)用電解質(zhì)溶液作浸提液（如NaHCO3）處理土壤時，土壤膠粒吸附的離子就被電解質(zhì)溶液里的離子（如Na+）替代，替代出來的離子和原來土壤溶液中的養(yǎng)分一起進(jìn)入浸提液。【操作】（1）從田間取回有代表性的土壤樣品，在105～115℃下烘干。（2）稱取5g干燥的土壤樣品，放入50mL干燥的錐形瓶中，加入25mL0.5mol／L的碳酸氫鈉浸提液。用玻璃棒把土壤攪散。再加入半藥匙活性炭，劇烈振蕩1～2分鐘后靜置5～10分鐘，過濾后得到的濾液是土壤浸出液?！菊f明】（1）浸提液有多種，如鹽酸、檸檬酸、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉和醋酸-醋酸鈉等溶液。選用哪種浸提液更好，應(yīng)根據(jù)土壤的酸堿度及浸出效果來決定。本實(shí)驗(yàn)中統(tǒng)一采用0.5m0l／L的碳酸氫鈉溶液作為土壤養(yǎng)分的浸提液。（2）加活性炭的目的是為了脫色。但加入前要檢驗(yàn)活性炭中是否含有磷（方法見速效磷的測定）。如果含有磷，在使用前將磷除去。方法是用0.5m0l／L的碳酸氫鈉溶液浸提，浸提2小時后過濾（吸濾法），活性炭還要用浸提液洗滌兩次，最后用蒸餾水洗到中性，烘干備用。氮、磷、鉀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取經(jīng)105℃烘干的分析純磷酸二氫鉀（KH2PO4）0.4390g、硝酸鉀0.7220g、氯化銨0.3820g、硫酸鉀1.3247g于250mL的燒杯中，用少量水溶解，然后無損地轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中（用少量水多次沖洗燒杯，洗液轉(zhuǎn)移入容量瓶中），最后加水稀釋到刻度，即得含有磷、硝態(tài)氮、銨態(tài)氮各為100ppm，鉀為1000ppm的混合標(biāo)準(zhǔn)原液。加甲苯5滴防腐，可以保存3～4個月。用移液管吸取上述標(biāo)準(zhǔn)原