中华学生百科全书-第857章
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硅酸钴像蓝色的海草;硅酸钙又像白色和粉红色的钟乳石柱。总之,“水中
花园”的景色十分美丽,让你感到像是置身于海底之中。
水的真面目
水,在自然界到处可见。它无处在不在,充满着江、河、湖、海,分散
于大气,土壤和动植物体内。从天而降的雨水,奔流不息的河水,从地下涌
上来的泉水。
水的名目那么多,其实都是一种东西,究竟是什么呢?
水的真面目第一次被人们识破,是在 18 世纪中叶。那时,英国有个化学
家普利斯特里,常常爱给朋友们表演魔术:他拿了个“空”瓶子,在朋友们
面前晃了几下,然后,他迅速地把一支点着的蜡烛移近瓶子。“啪”!的一
声,瓶口吐出了长长的火舌,但立刻又熄灭了。朋友们异常兴奋。
原来,这位魔术师在瓶子里早已装满两种无色气体——氢气与空气。氢
气与空气混合后燃烧,会发出巨大的声响。
起初,普利斯特里只是给朋友们变变魔术而已。可他并没有发现变完魔
术后,瓶子里还有一位神秘的“客人”。终于有一天,普利斯特里发现瓶壁
上有不少水珠!
普利斯特里起初以为自己的瓶子没擦干。于是他用干燥的氢气、干燥的
瓶子,一次又一次的试验。最后,终于证明:氢气在空气中燃烧(与氧气化
合)后,变成了水。换句话说,水是由氢与氧组成的。后来,不少科学家继
续研究证明,一个水分子里,含有两个氢原子和一个氧原子。
用水点蜡烛
春节晚上,初二一班的同学们正兴致勃勃地观看表演。这时主持人李晓
婷说:“下一个节目是小魔术‘用水点蜡烛’,表演者王小强。”
只见王小强左手拿着蜡烛,右手拿着一只玻璃杯,里面盛满了清水。他
把这些东西放在表演台上,说:“我现在给大家表演一个小魔术!用水点蜡
烛。”只见他神秘地从衣袋里拿出一个小玻璃棒,在水杯里沾了一沾,滴在
烛芯上,立刻,蜡烛被点燃了。
“好!”大家一起为王小强鼓掌喝彩。李超“呼”地一声站起来问:“能
告诉我们这里的秘密吗?”“好!现在我就把这个秘密告诉大家,大家仔细
看,烛台上放的是一支曾经点过火而熄灭的蜡烛,我在焦黑的烛芯上,放了
几粒很微小的钠粒。然后我又用玻璃棒沾了些清水,接触到烛芯上,钠遇到
了水,立刻发火,因而就会把蜡烛点着。钠是一种活泼的金属,呈银白色的
金属光泽,软硬程度与蜡相仿,常贮在有煤油的瓶中,因为它遇到空气就氧
化。遇到了水,便产生氢气,这时化学变化所发生的热度,就足够使氢气着
火燃烧,因而能把烛芯点着。”
节目表演完了,可同学们都在认真地回味着其中的奥秘。
是谁把彩色气球送上天空?
每当节假日,公园里,街道上,到处都可以看到:天空中飘着五颜六色、
千姿百态的气球。有栩栩如生的小企鹅、小猫咪,有唯妙唯肖的唐老鸭、米
老鼠。这些气球,把节日装点得格外美丽。可是,你们知道气球是怎么飞上
天的吗?
原来,这些气球里都充满了氢气。氢气是无色无味的气体。它是地球上
最轻的气体。用途极为广泛。1780 年,法国人布拉克把氢气充进猪的膀胱,
制成了世界上第一个、也是最原始的氢气球,使它冉冉飞向天空。现在,气
象台利用氢气球,探测高空风云变化。同时,氢气球又添了一项新用途——
支援农业:利用氢气球携带干冰、碘化银等药剂升上天空,在云朵中喷撒,
进行人工降雨。
随着现代科学技术的发展,氢越来越被人们所认识。在高温、高压下,
氢气甚至还能穿过很厚的钢板。氢气的导热能力也特别好,比空气高 6 倍,
有些发电机使用氢气来冷却。液态氢是发射火箭的高能燃料,在极高的压力
下,氢还可能成为金属。展望未来,氢将具有无限广阔美好的前景。
有趣的墨水
如果你用蓝黑墨水写日记,你就会看见,今天写的日记,每个字都是蓝
色的,而昨天写的那页,每个字却是带黑色的。这是什么道理?
这是由于起了一场化学变化的结果,蓝黑墨水的主要成分是鞣酸亚铁。
鞣酸亚铁既不是蓝色的,也不是黑色的,而是浅绿色的。当然,这样的墨水
写起字来很不明显,于是,人们又往蓝黑墨水里加了一种蓝色的有机染料。
这样,蓝黑墨水就呈蓝色了。
但是,当你把它写到纸上时,蓝黑墨水里的鞣酸亚铁就与空气中的氧气
起化学作用,变成了鞣酸铁。鞣酸铁是一种黑色的沉淀,所以,昨天写的字
迹就带黑色了。
你也许有这样一个习惯:把自来水笔往墨水瓶里一插,抽完墨水后,忘
掉了一件重要的事——把墨水瓶盖盖上。
这样,有两个坏处:第一,水分很快就会蒸发掉,墨水变得越来越少了。
第二,蓝黑墨水里的鞣酸亚铁与空气接触了,在瓶里变成鞣酸铁,就会产生
沉淀,结果,墨水里出现了渣子,把自来水笔堵得连字都写不出来了。
你有不盖墨水瓶盖的习惯吗?如果有的话,那就赶快改掉。
无色墨水
这里有一瓶既不是蓝色,也不是红色,又不是黑色的墨水,而是一瓶像
清水一样的无色墨水——奇妙的墨水!
用这种墨水写字之前,首先准备好一张白纸,用一支洗净的毛笔蘸取药
用碘酒,涂在白纸上,结果白纸就染上了紫褐色,把染上紫褐色的纸晾干待
用。
所谓奇妙墨水是一种叫硫代硫酸钠的浓溶液,带有 5 个结晶水的硫代硫
酸钠晶体俗称海波,也有人叫它大苏打。硫代硫酸钠在照相、环境保护等方
面有着重要的应用。
另用一支洗净的毛笔,蘸取上述硫代硫酸钠的浓溶液,在前面准备好的
紫褐色纸上写字或绘图。你会很快发现,紫褐色的纸上竟留下了清晰而又十
分别致的白色字或图画。
原来,硫代硫酸钠能与溶解在酒精里的紫褐色单质碘起化学反应,生成
无色的连四硫酸钠和碘化钠溶液。这样紫褐色的碘最后就消失得无影无踪
了,奇妙墨水的奥秘就在这里。
奇异的化学水波
取 0.1 克琼脂,加到 20 毫升水中,加热使琼脂全部溶解,再往里面加入
10 毫升 0.1 摩尔碘化钾溶液。混合均匀后,把溶液倒在一个培养皿内(或者
用其他平底的玻璃器皿代替),溶液的高度约 3 毫米。
琼脂溶液冷却后,即凝结成透明的胶冻,这时在培养皿的中心位置把一
颗米粒大小的硝酸铅固体轻轻地放在胶冻上面(注意只要放在胶冻的浮面上
就可以了,不必把它压到胶冻里面去)。不久,你就会看到,白色的硝酸铅
固体与胶冻肉的碘化钾反应产生黄色的碘化铅,它既非一般的沉淀,也不是
闪闪发亮的结晶,而是以硝酸铅晶体为中心,形成了许多同心的圆环。这一
奇异的化学反应就好像往水面上扔下一块石子以后,水面上就产生了以石子
为中心的无数个往外扩散的水波,所以称这一现象为“化学水波”。
做好本实验的关键在于胶冻内所含的琼脂的量要合适。琼脂的含量太
多,硝酸铅在胶冻内扩散得太慢,形成的环太密;如果琼脂含量太少,又使
硝酸铅扩散得太快,生成的环有点模糊。由于本实验中所用的琼脂只有 0.1
克,不易称准,如果试验效果不太理想,可适当增减琼脂的用量,以便把实
验做好。
灿烂的“星”光
很多人都喜欢看焰火,有一类焰火像一闪一闪的星光一样,很引人注目。
这是一种最简单的焰火,你只要有点铅粉或镁粉,在家里就可以做。
天黑时,先把酒精灯点着(如果没有酒精灯,也可以用蜡烛火),最好
把屋子里的电灯关掉,然后慢慢地将铅粉或镁粉(铅粉俗称银粉,油漆颜料
商店出售)撒在火焰上,就会产生一闪一闪的炫目的星光,但它比真的星光
要亮得多了。这是因为镁粉燃烧时,生成氧化镁粉末,就会发出强烈的光。
做实验时要注意每次撒的粉末不要太多,慢慢地撒。
变色字画
博物馆的陈列室里挂着很多幅名贵的油画,其中几幅雪景画得特别出
色,白茫茫的大雪覆盖着大地,衬托出大自然中的万物更加生气勃勃。但是
过了许多年之后,人们发现油画上的白雪慢慢地变成灰色了,大自然也变得
死气沉沉了。
用什么办法来挽救这些名贵的油画呢?聪明的化学家拿来一瓶双氧水,
他用棉花蘸上双氧水,轻轻地在油画上擦拭,最后获得了起死回生的效果,
油画上又出现了茫茫的白雪。
要问这里的奥妙,不妨让我们来做一个化学实验,解释一下刚才发生的
现象。
把一张吸水性比较好的白纸或滤纸贴在墙上,用毛笔蘸上 0.5ML 醋酸铅
溶液,在纸上写上“变色字画”4 个大字。然后用硫化氢气体熏白纸上写过
字的地方,纸上就出现了灰黑色的“变色字画”4 个大字。这是因为硫化氢
气体与醋酸铅作用,生成了灰黑色的硫化铅。如果把 3%~5%的双氧水涂在
灰黑色的“变色字画”4 个大字上。真奇怪,这 4 个大字立刻从白纸上消失
了。原来,这时在白纸上又发生了另外一个化学变化,双氧水把灰黑色的硫
化铅氧化了,变成白色的硫酸铅,所以“变色字画”4 个大字又不见了。
现在,你就知道化学家之所以聪明,就在于他有大量的化学知识和实验
经验,他知道油画上的白雪,是用铅盐做成的油彩画上去的。日子长了,铅
盐和空气中的硫化氢气体化合,就使白色慢慢变成了黑色了。
聪明的化学家了解到油画变灰的原因,便找到了使硫化铅变白的方法,
这个问题也就迎刃而解了。
水能“助燃”
俗话说:“水火不相容”。水是最常用的灭火剂,怎么会“助燃”呢?
也许你看到过这样的现象:在火炉上烧水、做饭的时候