■徐 海 公 明
你會用什么方法點燃一盞酒精燈?是優(yōu)雅地劃一根火柴,還是輕輕地按下打火機的開關(guān)?這一次,我們要采用一個不一樣的方法來點燃酒精燈:用一根玻璃棒。
讓我們一起舉起化學的“魔法棒”,點燃魔法之火吧!
高錳酸鉀、濃硫酸、酒精燈、玻璃棒、玻璃片、藥勺(注意:實驗前上述器材一定要保持干燥)。
1.戴上防護手套和護目鏡,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.酒精燈被點燃。
注意:濃硫酸有較強的腐蝕性,本實驗一定要在教師的指導下進行操作!
中南大學教授徐海
濃硫酸與高錳酸鉀反應會產(chǎn)生氧化性很強的七氧化二錳,七氧化二錳的氧化性比高錳酸鉀還要強,遇到有機物后會強烈氧化放熱,并使有機物燃燒。七氧化二錳分解產(chǎn)生的氧氣也能起到助燃作用,可將酒精燈點燃。
該系列反應的化學方程式如下:
H2SO4(濃)+2KMnO4=K2SO4+Mn2O7+H2O;
Mn2O7(墨綠色油狀物質(zhì))的熔點為5.9℃,遇到有機物會發(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。
原子反應堆用的核燃料的生產(chǎn),反應堆用的鈦、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行磺化反應,苯胺染料中間體的制備需要進行硝化反應,兩者都需使用大量濃硫酸或發(fā)煙硫酸。所以,有些染料廠會設硫酸車間。