Jane 古道尔:化学趣味实验大全(四)

31、火山爆发
〔实验原理〕
高锰酸钾与甘油混合激烈反应放出大量热，使重铬酸铵分解生成的固体残渣随生成的气体喷出。
〔实验操作〕
在木板中央堆一方泥土，上面放一坩埚，坩埚周围用泥围堆成一小“山丘”，丘顶坩埚上方为“火山口”。向埋在山丘内的坩埚中央堆放5 g高锰酸钾和1g硝酸锶的混合物，此混合物周围堆放10g研细了的重铬酸铵粉末。用长滴管滴加数滴甘油在高锰酸钾上，人离远点，片刻后可见有紫红色火焰喷出，紧接着就有绿色的“火山灰”喷出。

32、自制豆腐
【实验步骤及现象】
（A）浸泡：加 300 mL水浸泡 24 小时（若气温较高时，中间可更换一次水），使黄豆充分膨胀，然后倒掉浸泡水。
（B）研磨：将泡好的大豆放在家用粉碎机内，加入200 mL水，进行粉碎。
（C）制浆：将研磨好的豆浆和豆渣一并倒入放有双层纱布的过滤器中抽滤，另取100 mL水，分多次冲洗滤饼，充分提取豆渣中的豆浆。滤液即为浓豆浆。
（D）凝固变性：将自制的浓豆浆（或直接用市售的袋装浓豆浆）倒入一个洁净的500 mL的烧杯中，用酒精灯加热至80 ℃左右，然后边搅拌，边向热豆浆中加入饱和石膏水，直至有白色絮状物产生。停止加热，静置片刻后，就会看到豆浆中有凝固的块状沉淀物析出。
（E）成型：将上述有块状沉淀物的豆浆静置20分钟后过滤，再将滤布上的沉淀物集中成一团，叠成长方形，放在洁净的桌面上，用一个盛有冷水的小烧杯压在包有豆腐团块的滤布上，大约30分钟后，即可制成一小块豆腐。若用市售的浓豆浆为原料，制成的豆腐更为细嫩洁白。
（F）保存：为了使制成的豆腐保鲜而不变质，将新制成的豆腐浸于2%～5%的食盐水中，放在阴凉处，可使豆腐数天内保鲜而不变质。

33、豆腐中钙质和蛋白质的检验

用品：烧杯、漏斗、滤纸、铁架台(带铁圈)、精密pH试纸。

草酸钠、浓硝酸。

原理：豆腐中的钙质与草酸钠溶液反应便生成不溶于水的草酸钙白色沉淀。

Ca2+＋Na2(COO)2－→Ca(COO)2↓＋2Na+

蛋白质遇到浓硝酸，微热后呈黄色沉淀析出，冷却后再加入过量的氨水，沉淀就变成橙黄色。因为蛋白质分子中一般有带苯环的氨基酸，浓硝酸和苯环发生硝化反应，能生成黄色的硝基化合物，故可用来检验蛋白质。

操作：

1.豆腐的酸碱性试验取200克豆腐放入烧杯中，加入20毫升蒸馏水，用玻棒搅拌，并捣碎到不再有块状存在。过滤，得到无色澄清的滤液和白色的滤渣。

用精密pH试纸测试豆腐滤液的酸碱性(一般测得的pH值为6.2，显弱酸性)。

2.豆腐中钙质的检验取上述豆腐滤液2毫升于试管中，再滴入几滴浓草酸钠溶液，试管中立即出现明显的白色沉淀。说明豆腐中含有丰富的钙质，而且能溶于水，不一定与蛋白质结合在一起。

3.豆腐中蛋白质的检验取上述白色的豆腐滤渣少许，放入试管中，再滴入几滴浓硝酸，然后微热，可以看到白色的豆腐滤渣变成黄色。冷却后，加入过量的氨水，黄色转变成橙黄色，这就是蛋白质的黄色反应。

注意事项：

1.在制豆腐滤液前，一定要把豆腐捣碎，才能使钙离子溶解到水中。

2.由于豆腐中含有较多蛋白质，形成胶体，故过滤较慢。但蛋白质一般不易透过滤纸，所以滤液不会有黄色反应。

34、自制火柴
用品：点燃过的火柴梗(梗较长的)、研钵、蒸发皿、木夹、旧毛笔、酒精灯。
氯酸钾、重铬酸钾、硫、锌白、氧化铁、玻璃粉、骨胶、红磷、三硫化二锑、白垩。
原理：利用摩擦生热，使火柴盒上的磷颗粒受热后在空气中着火，接着便引起具有氧化剂的火柴头燃烧起来，并继续燃烧着表面涂有蜡层的火柴梗。
操作：
l.配火柴头药 先将氯酸钾、重铬酸钾、锌白、氧化铁粉、玻璃粉分别在研钵中研细，按表14－3的配方进行混和，用骨胶配成胶水后，把混和药品调成较稠的薄糊状。
在蒸发皿中熔化适量的石蜡，把火柴梗一端浸在液态的石蜡中(石蜡的温度稍高些，避免沾上的石蜡过稠)迅速地蘸一下，长约2厘米左右。
将附有石蜡层的火柴梗逐一蘸取火柴头药，搁在一边待干。
2.配火柴盒药 按表14－4配方把红磷、三硫化二锑、氧化铁粉、白垩、锌白、玻璃粉等分别在研钵中研细后，用稀骨胶调成糊状，用毛笔均匀地涂在旧火柴盒边(或另用一条硬纸)，晾干待用。
注意事项：
1.各种原料一定要分别研成细粉以利摩擦，但绝不能混和后研磨，以防爆炸。
2.火柴梗蘸蜡一定要均匀，只要涂薄薄的一层即可。
3.一定要等药干燥后再进行摩擦试验。

35、水果保鲜剂的制备

水果一旦成熟，就会日趋腐败。研究证明，水果成熟时会释放微量的乙烯(C2H4)，会诱发其它水果的成熟。因此，水果保鲜剂是一类能吸附、吸收乙烯的物质。活性炭，天然沸石，硅酸钙等多孔性物质是一类吸附型保鲜剂，但它们吸附量小，有易脱附的缺点。目前，广泛使用的保鲜剂是KMnO4，这是氧化型的，因乙烯被氧化，所以不存在脱附问题，但氧化速度慢，故实用上把KMnO4吸在活性炭等载体上制成高效的吸附－氧化型保鲜剂，反应如下：2KMnO4+3CH2=CH2+4H2O→2KOH+2MnO2+3CH2OH-CH2OH

一、药品：活性炭、KMnO4、CaSiO3

二、仪器：酒精灯、烧杯、铁架台、过滤装置

三、过程：

1.制备活性炭－KMnO4保鲜剂：取20g活性炭，浸在3%的KMnO4溶液中，煮沸15～30min，过滤出活性炭。在110℃烘干，也可用水浴烘干蒸发皿盛放的溶液或放入烘箱。制成品按10g一袋装入小布袋备用。

2.CaSiO3－KMnO4保鲜剂：取8g CaSiO3，12g KMnO4，分别研磨成粉末混合，按每袋10g，分成2袋备用。CaSiO3也可用3% KMnO4浸后烘干，制得。

3.保鲜实验：取1kg葡萄（约分3串，绿色），分装在3个塑料袋中，第一袋放CaSiO3－KMnO4保鲜剂，第二袋放C－KMnO4保鲜剂，第三袋不放保鲜剂，记录。（表格见下）

以下是“水果保鲜剂的制备”的实验记录表格：

脱粒情况绿色保持情况

保鲜剂1天3天5天1天3天5天

CaSiO3－KMnO4

C－KMnO4

无

 36、透明肥皂

透明肥皂的制作透明皂外观透明、晶莹，颇受欢迎，它的制作有两类方法：一类是采用酒精、糖及甘油等“加入物法”；另一类不加酒精、糖及甘油等加入物，全靠研磨，压条来达到透明的目的，称“研压法”。“加入物法”透明皂宜小规模生产，无需特殊设备，本实验即为该法。酒精除作为“加入物”外，还能增加油脂在碱中的溶解度，大大加快皂化反应注意：本实验关键是皂化是否完全，可在皂化后进行检验，取几滴样品往往试管中，注入5～6mL热蒸馏水，加热，振荡。如完全溶解，皂化完全。

实验过程：

一、药品猪油，蓖麻油，NaOH溶液，酒精(95%以上)，甘油，蔗糖，蒸馏水，香精，着色剂

二、仪器烧杯2只，水浴锅1只，温度计1根，搅拌机或玻璃棒一个

三、过程1.将猪油小火加热融化，保持在80℃左右，再加入蓖麻油，用搅拌机搅拌2min，油温仍维持在80℃左右2.将NaOH与酒精混合均匀，在搅拌下很快地加入猪油和蓖麻油的混合液中进行皂化，此时会迅速生成淡黄色浆状固体。保持温度在75℃以下，待皂化完全后停止搅拌，加盖静置片刻3.把糖溶解在80℃热水中，后在搅拌下先将甘油加入肥皂中，再加入热的糖液，再加盖放置4.待肥皂温度降至60℃时，加入香精及着色剂，搅匀后把肥皂倒入模具，冷却5.待凉到室温再进行打印

配方：

组别原料　　　　　质量分数具体质量(g)

甲猪油　　　　　　　15%7.5

蓖麻油　　　　　　26.5%13.25

乙38°波美(约32%，

　　　　　ρ为1.35g/cm3)　　　24%

NaOH液　　　　　　 7.5%12(25.5gH2O)

95%酒精或无水酒精

丙甘油　　　　　　　3.5%1.75

蔗糖　　　　　　 11.5%5.25

蒸馏水　　      12%6

丁香精　　　　　　　适量

着色剂　　　　　　　适量

37、踩地雷

实验仪器：400毫升烧杯1只，漏斗架，长颈漏斗滤纸，100毫米量筒，

托盘天平、药匙，作搅捧用的木条1根。

〔实验药品〕：碘、浓氨水。

〔实验方法〕：

①“地雷”——碘化氮的制备：

称取1-2克碘(最好是粉末状)置于400毫升烧杯中，然后注入50-100毫升浓氨水，用木条做搅棒，不断搅拌以使碘能与浓氨水充分反应。反应2分钟后，过滤、过滤时应尽可能使不溶物聚集在滤纸的圆锥中央。

过滤一次后，烧杯内仍残留许多未反应的碘，为此应将滤液再次倒回原烧杯，以使浓氨水与未反应的碘进一步反应，然后再摇动烧杯，倾出上层滤液过滤。

重复以上过滤过程，直至碘与浓氨水充分反应。

最后，将烧杯中所残留的固体，全部转移到滤纸上。当漏斗中仅剩余少量液体未滤出时，即可将滤纸从漏斗中取出，平辅于一块木板上。这样，“地雷”就制备完成了。

用木条将滤纸上的滤饼拨撒到要进行表演的水泥地面上，晾干30～60分钟后，即可进行，试验者将发现，当脚踩到该药品时，会发出清脆的爆炸声，并且随着脚步的移动，这种爆炸声将持续不断，致使试验者不知如何是好，犹如身陷地雷阵似的正是“进亦难，退亦难”。

〔实验原理〕

①在常温时，碘跟浓氨水反应生成一种暗褐色的物质，通常称之为碘化氮(实际上，该物质是带有不同数量氨的碘化氮的化合物，如NI3.NH3；NI3.2NH3等)其化学反应方程式如下：5NH3+3I2=NI3.NH3↓(暗褐色)+3NH4I②当碘化氮干时，极轻微的触动即引起爆炸。如：受振动，碰撞或脚踩时，极易分解发出爆炸声：反应式如下：.NH3=3I2+N2+2NH3爆炸时，由于有热量放出，从而使生成的碘变成紫色的碘蒸气。

〔注意事项〕

①由于碘化氮极易分解、爆炸(甚至在潮湿时)。因此在制备碘化氮及进行实验时，均须小心，而且不可多制，制备的碘化氮必须一次用尽。②鉴于“地雷”晾干后就会容易爆炸，所以，在布置“地雷阵”时，一定要在滤饼湿润时进行，否则，在拨撒过程中就会分解爆炸，那就是“炸弹”，而不是“地雷”了。

我就差点把耳都诈聋了，小心小心

38、水火相容

在一个玻璃杯中盛大半杯水，把十几颗氯酸钾晶体放到水底，再用镊子夹取几小粒黄磷放到氯酸钾晶体中。接着用玻璃移液管吸取浓硫酸少许，移注到氯酸钾和黄磷的混合物中，这时水中就有火光发生。水中有火，岂不是“水火相容”吗？

秘密在哪里呢？

在水中放进氯酸钾，氯酸钾是含氧的化合物；再放进黄磷，黄磷是极易燃烧的东西，在水里因为与空气中的氧隔绝了，所以没有自燃。但是，加进了浓硫酸，浓硫酸与氯酸钾起作用生成氯酸，氯酸不稳定，放出氧来。氧又与黄磷起反应而燃烧，这种反应特别猛烈，因此在水里也能进行，使得水火同处在一个杯中。磷被氧化生成五氧化二磷，五氧化二磷与水起作用，生成磷酸。

39、液体里面的星光
在一支较大的试管中，加入几毫升无水乙醇（或者是90％的乙醇），再慢慢滴入等量的浓硫酸，在试管背面衬一张深蓝色的纸。摇振试管后，关闭电灯，用小匙挑一些高锰酸钾晶体，慢慢撒在液面上，晶粒在溶液中逐渐下落，你就可以看到火星点点，恰似秋夜的星光，还有轻微的炸裂声。那么，高锰酸钾、酒精的混合液里，为什么会发光呢？
因为高锰酸钾和浓硫酸接触，便产生氧气，它的氧化力很强，能使混合液中的酒精燃烧而发出闪闪的火花。在黑暗的地方看，火花便格外明亮

40、合成香精

人们很早知道从各种植物的花、果实中提取一类叫香精的物质，用于护肤、护发或添加到食品中。从植物中提取香精油的方法有蒸馏、萃取或直接榨取等法。由于天然物质来源有限，人类便合成各种人造香精，在香精家庭中，酯类最多，合成原料是相应的羧酸和醇，如薄荷香精主要成分是苯甲酸乙酯，由苯甲酸和乙酸制得：C6H5COOH+C2H5OH→（浓H2SO4）C6H5COOC2H5 +H2O。梨香精油是乙酸异戊酯，由乙酸和异戊醇反应制得：CH3COOH+C5H11OH→(浓H2SO4) CH3COOC5H11 +H2O。本实验就来实现它们的合成。

一、实验药品

冰醋酸(10mL×9)，异戊醇(15mL×9)，浓H2SO4（5mL×9)

苯甲酸(10g×9)，无水乙醇(35mL×9)，浓H2SO4(5mL×9)

二、仪器

100mL烧瓶，水浴锅，10mL量筒（2个），50mL量筒（1个），分液漏斗

三、实验过程

1.梨香精油的合成在烧瓶中注入10mL冰醋酸（用温水融化）和15mL异戊醇，再加入5mL浓H2SO4，混合均匀，置于水浴上加热数分钟后冷却，冷却后再慢慢加入30mL水，振荡5min，注入分液漏斗，静置分层，油层即为醋酸异戊酯。

2.薄荷香精的合成苯甲酸10g，无水酒精35mL，浓硫酸5mL，操作方法同上。