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        蔗糖小蘇打版“法老之蛇”

        2022-03-31 03:19:14山東省鄒城市實(shí)驗(yàn)中學(xué)曹廣雪
        發(fā)明與創(chuàng)新 2022年10期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)

        ◆山東省鄒城市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 曹廣雪

        “法老之蛇”是一個(gè)著名的膨脹化學(xué)反應(yīng),其方程式為:4Hg(SCN)2=4HgS + 2CS2+ 3(CN)2↑ + N2↑。該反應(yīng)過程中用到的硫氰酸汞[Hg(SCN)2]受熱分解,產(chǎn)生的氣體[(CN)2、 N2]被生成的固體物質(zhì)(HgS)和液體物質(zhì)(CS2)束縛、膨脹,分散開來如同小蛇出洞,聚集在一起宛若一條巨蛇憑空生成,猶如傳說中的法老施了魔法,故名“法老之蛇”。

        由于上述反應(yīng)產(chǎn)物(CN)2有劇毒,實(shí)驗(yàn)只適合在通風(fēng)櫥由專業(yè)人士演示。那么,我們怎樣才能安全欣賞到該實(shí)驗(yàn)的奇妙現(xiàn)象呢?

        下面,我用蔗糖、小蘇打、酒精和草木灰來展示一下無毒版“法老之蛇”的實(shí)驗(yàn)。

        一、實(shí)驗(yàn)材料

        石棉網(wǎng)(磚塊、廢舊地板磚也可)、滴管、火柴、研缽。蔗糖(白糖、紅糖或冰糖)、碳酸氫鈉(小蘇打)、草木灰、酒精。

        二、實(shí)驗(yàn)過程

        1.稱取干燥的蔗糖和小蘇打,按照質(zhì)量比8∶1研磨成細(xì)粉狀,并加入少量的煙灰混合均勻。

        2.取少量上述混合物置于石棉網(wǎng)上,用草木灰將其堆成“火山”狀。

        圖1 堆成火山狀的草木灰

        3.在“火山口”周圍的草木灰上滴入10~30毫升酒精并點(diǎn)燃。

        4.隨著酒精的燃燒,黑灰色的“小蛇”慢慢爬出。

        5.若加入不同顏色的色漿,則可以形成不同顏色的“蛇”。

        圖2 點(diǎn)燃酒精

        圖3 黑灰色的“小蛇”爬出來

        圖4 綠色的“小蛇”

        三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

        隨著酒精的燃燒,蔗糖開始融化并慢慢膨脹伸出,成小蛇狀,從“火山口”蜿蜒而出,3~5分鐘“蛇”就完全爬出,直至火熄滅。若用草木灰堆多個(gè)小圓柱形“火山”,則可以制造多條“小蛇”,營造“群蛇亂舞”的景象。

        四、實(shí)驗(yàn)原理

        蔗糖的燃燒過程十分復(fù)雜,伴隨著一系列的副反應(yīng),一般情況下將它的反應(yīng)結(jié)果表示為水和二氧化碳即可。小蘇打受熱分解,產(chǎn)生的氣體促使黑炭疏松多孔,使其膨脹成蛇身形狀,宛如游蛇出洞。本實(shí)驗(yàn)中用到的草木灰或煙灰能加速催化蔗糖燃燒。

        需要注意的是,本實(shí)驗(yàn)中用到的蔗糖一定要干燥,混合物要充分研磨成細(xì)粉狀。

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