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1772年,英国化学家普利斯特利发现了一种气体。这种气体稍带“令人愉快”的甜味,同无臭无味的氧气不同;它还能溶于水,比氧气的溶解度也大得多。它是什么,成了一个待解的“谜”。
1798年,戴维吸了几口这种气体后,奇怪的现象发生了:他不由自主地大声发笑,还在实验室里大跳其舞,过了好久才安静下来。因此,这种气体被称为“笑气”
谁主沉浮
经验告诉我们,把生鸡蛋放到水里,鸡蛋会下沉,但有一位“魔术大师”居然能操纵鸡蛋,让它上浮就上浮、下沉就下沉,你知道这是怎么回事吗?
有一年“十一”放假,文文去城里的表哥家,因为表哥会的东西可多了,所以文文这次来探望姑妈是其次,让表哥讲新鲜东西才是主要目的。可令文文失望的是表哥不在家,于是姑妈领着一个和文文差不多大的男孩出来了,“来,介绍一下,这是邻居小军,和你表哥一样也会变’魔术’,我特地把他找来陪你,你们俩一起先玩吧。”姑妈介绍完就去忙自己的了。
姑妈说的还真不错,小军真的会变魔术。小军从自己带的包里掏出一只大玻璃杯和一个装有液体的玻璃瓶,又从姑妈家厨房里拿了一个生鸡蛋,就开始变起魔术来。小军说这叫“谁主沉浮”。只见小军把瓶里的液体倒入大杯子中,然后把鸡蛋放进去,小军嘴里说着下沉,奇怪的是鸡蛋就下沉了,可不一会儿,小军说浮起来,鸡蛋又浮了上来。这样反复了好几次,神了,鸡蛋能听小军的话,文文看得都呆了。
其实那瓶溶液是稀盐酸,鸡蛋外壳遇到稀盐酸时会发生化学反应而生成二氧化碳气体,二氧化碳气体所形成的气泡紧紧地附在蛋壳上,产生的浮力使鸡蛋上升。当鸡蛋升到液面时气泡所受的压力变小,一部分气泡破裂,二氧化碳气体向空气中扩散,从而使浮力减小,鸡蛋又开始下沉。当沉入杯底时,稀酸继续不断地和蛋壳发生化学反应,又不断地产生二氧化碳气泡,从而再次使鸡蛋上浮。这样循环往复上下运动,最后当鸡蛋外壳被盐酸作用光了之后,反应停止,鸡蛋的上下运动也就停止了。但是此时由于杯中的液体里含有大量的氯化钙和剩余的盐酸,所以最后液体的比重大于鸡蛋的比重,因而,鸡蛋最终浮在液体上部。
文文只不过是看着鸡蛋即将上浮或下沉时,适时而变地喊着上浮下沉。
【知识点睛】
鸡蛋外壳的主要成分是碳酸钙(CaCO↓3),遇到稀盐酸时会发生化学反应而生成氯化钙(CaCl↓2)和二氧化碳气体。化学反应方程式如下:
CaCO↓3+2HCl=CaCl↓2+CO↓2↑+H↓2O
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鸡蛋煮着吃,能较多地保持其营养成分,但煮的时间过长,蛋黄中的铁离子与蛋白中的硫离子会化合生成难溶的硫化亚铁。这种硫化亚铁很难被人体吸收利用,这样就降低了鸡蛋的营养价值。
鸡蛋煮熟后,不易用冷水冷却,因为这样鸡蛋容易变质。熟鸡蛋中的溶菌霉不活跃,而蛋壳气孔在加热时扩张,当烫手的热鸡蛋投入水中后,势必将含菌的冷水吸入,细菌作怪,熟鸡蛋容易变质。因此,熟鸡蛋不宜用冷水冷却,冷却后更不宜保存。
玻璃棒点冰
冰块可以燃烧,这会使人惊奇,而更使人惊奇的是不用火柴和打火机,只要用玻璃棒轻轻一点,冰块就立刻燃烧起来,而且经久不息。这到底是怎么回事呢?
在表演完控制鸡蛋沉浮的魔术后,觉得还不过瘾的文文让小军再表演一个,小军也不吝啬,非常慷慨地答应了,这次小军表演的是用玻璃棒点燃冰块。
“玻璃棒能点燃冰块,你是不是在跟我说笑话啊?”文文怀疑地看着小军。
“不骗你,我说的完全是真事。”小军一脸严肃地答道。
“那肯定又是利用化学物品吧?”文文试探着问。
“没错,被你猜着了。”小军一点也不隐瞒。
接下来小军开始了他的表演。这次小军没有卖关子,而是一边做一边解释,只见小军先在一个小碟子里倒上1~2小粒黑褐色固体,说这是高锰酸钾,然后轻轻地把它研成粉末,再滴上几滴浓硫酸,用玻璃棒搅拌均匀。蘸有这种混合物的玻璃棒,就是一只看不见的小火把,它可以点燃酒精灯,也可以点燃冰块。不过,在冰块上事先放上一小块电石,这样,只要用玻璃棒轻轻往冰块上一触,冰块马上就会燃烧起来,而且经久不息。
原来冰块上的电石能和冰表面上少量的水发生反应,这种反应所生成的电石气是易燃气体。由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂,它足以把电石气氧化并且立刻达到燃点,使电石气燃烧。另外,由于水和电石反应是放热反应,加之电石气的燃烧放热,更使冰块熔化成的水越来越多,所以电石反应也越加迅速,电石气产生的也越来越多,火也就越来越旺。
【知识点睛】
电石的化学名称是碳化钙,它能和水发生反应生成乙炔(C↓2H↓2),而乙炔能燃烧,反应方程式如下:
CaC↓2+2H↓2O=Ca(OH)↓2+C↓2H↓2↑
2C↓2H↓2+5O↓2=4CO↓2↑+2H↓2O