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第9章 化学小魔术(2)

做法:表演前,表演者取一截表面光洁无锈的圆铁棒,用一根塑料丝把它系住,轻轻地浸入盛有浓硝酸的烧杯中,过1~2分钟后取出,然后在清水里小心地洗几下,备用。同时表演者再准备半烧杯硫酸铜溶液和一根玻璃棒。表演时,表演者把这些准备好的东西放在桌上,先向观众展示,然后把铁棒轻轻地放入硫酸铜溶液中,浸一下取出后,观众看到铁棒依然保持它原来的银白色。接着表演者拿起玻璃棒,对观众说:“这根玻璃棒是一根魔棒,它可以点铁成铜。”说完,表演者用玻璃棒在铁棒表面轻轻地一敲。观众清楚地看到,被敲的地方,铁马上变成铜,表演者敲到哪里,哪里的铁就变成铜,一会儿,铁棒就变成了铜棒。

原理:把铁棒放入具有强氧作用的硝酸中,铁棒表面的铁被硝酸氧化,生成了一层氧化膜。再浸入硫酸铜溶液中时,氧化膜本身不与硫酸铜反应,所以铁棒仍为银白色。但当用玻璃棒敲击圆铁棒时,被敲处的氧化膜会被敲裂,因此附在铁棒表面的硫酸铜溶液就透过裂缝与氧化膜内的铁接触,并将铜置换出来,使铜附在铁棒的表面,就像这个地方的铁变成铜一样。当用玻璃棒顺着铁棒敲击时,被置换出来的铜的面积也会由小变大,一会儿,铜就遍及铁棒的表面了。

空杯灭火

现象:用空酒杯可以把点燃的蜡烛光弄灭。

做法:表演前,表演者取一只透明的玻璃杯,在杯中装入碳酸气(因为碳酸气没有颜色,所以观众会认为这是一只空杯),并用一块玻璃片盖在杯口上。另外,表演者再准备一只高脚玻璃酒杯、一支蜡烛和一盒火柴。表演时,表演者把这些东西放到桌上,先把这些东西对观众做一个简单的介绍,然后对观众说:“我可以从玻璃杯中舀一些空气,把蜡烛光弄灭。”说完,表演者点燃蜡烛,随后把装有碳酸气的玻璃杯盖子拿掉,迅速用酒杯在其中舀一下,“浇”向蜡烛,一会儿,观众果然见到,蜡烛光真的被“浇”灭了。

原理:用酒杯舀的碳酸气既不能自燃,也不能助燃,它又比空气重,所以把它往火焰上倒的时候,它就下沉,从而罩住火苗,使之与氧气隔绝。因此蜡烛就不能燃烧了。

变色纸

现象:用火柴烘烤湿润的蓝色试纸时,试纸会变成浅红色。

做法:表演前,表演者取一张蓝色石蕊试纸,把它在水中浸一下,备用。另取一盒火柴备用。表演时,表演者先把试纸和火柴向观众展示一下,然后点燃一根火柴,把这张湿的蓝色石蕊试纸置于火柴火焰的上方。待一会儿,观众发现,蓝色的试纸变成了浅红色。

原理:火柴在空气中燃烧时,生成二氧化碳,二氧化碳与试纸上的水反应,生成碳酸。碳酸是弱酸,它能使蓝色的石蕊试纸变红。

仙气

现象:用塑料吸管向装有蓝紫色溶液的试管中吹气,溶液由蓝紫色先后变成蓝色、青色、绿色、草绿色、黄色。

做法:表演前,表演者取10张pH试纸,放入一只小烧杯中,在烧杯中再放入20毫升的水,将其煮沸1分钟,使试纸中的大部分试剂溶于水中,此时溶液呈绿色。然后表演者取这种溶液5~10毫升倒入一支较大的试管中,并在试管中加几滴稀氨水,振荡试管后,管内的溶液呈蓝紫色。这时能变色的溶液就制好了。另外,表演者再准备一根吸酸奶用的塑料吸管。表演时,表演者把准备好的东西拿到观众面前,并对观众说:“我向这个试管中吹一口气,就可以使试管中的液体变换出不同的颜色。”说完,表演者取出塑料吸管,把它伸入试管的底部,用嘴含住吸管,慢慢地向试管里吹气。这时,观众看到一种非常吸引人的现象:试管中的蓝紫色依次变成了蓝色、青色、绿色、草绿色、黄色。

原理:在盛有指示剂的试管中滴入氨水后,溶液呈碱性(pH=9~10),所以在没吹气前指示剂呈蓝紫色。向试管吹气时,会有二氧化碳气体进入试管溶液,由于二氧化碳是酸性氧化物,能溶于水并产生碳酸,从而使试管中的液体酸度渐渐上升(一直到pH=5~6)。随着溶液酸度的逐渐升高,水中指示剂也就显出不同的颜色了。

墨汁还原

现象:手按着杯口一摇,杯中的墨汁就会变成清水。

做法:表演前,表演者取一只玻璃杯,在杯中倒入一杯墨汁,然后在右手心涂点草酸。表演时,表演者拿着这只盛有墨汁的杯子走到观众面前,并让观众验证一下墨汁的真假。当观众确认这是一杯真正的墨汁后,表演者说:“我手拿着墨汁一摇,杯中的墨汁就会变成清水。”说完,他右手拿起玻璃杯,手按着杯口一摇,观众看到杯中的墨汁真的变成了清水。

原理:当右手摇杯子时,右手心的草酸和杯中的墨汁混合在一起,二者起化学反应,从而使得墨汁还原了。

纸能包火

现象:用报纸做成的球内燃起了熊熊大火,而报纸却完好无损。

做法:表演前,表演者取一只烧杯,在杯中倒入浓硫酸和体积是浓硫酸一半的浓硝酸,混合冷却后,把脱脂棉浸入杯里混合液中,8~10分钟后取出,再用大量的水将脱脂棉上的残酸冲洗干净,晾干后脱脂棉就成了火棉。然后表演者找一张报纸,用明矾水浸泡一下,晾干。同时再准备一盒火柴。表演时,表演者拿着这些准备好的东西走到观众面前,并说:“这是一张普通的报纸,这是一块普通的棉花,下面你们会看到一个有趣的现象。”说完,表演者先用报纸做成一个篮球大小的空心球,在上面挖一个茶杯大小的孔,在空心球中放入撕得很松的火棉,然后点燃一根火柴,并通过孔把燃烧着的火柴冲入报纸球中,点燃火棉,这时火棉迅速燃烧。使观众感到奇怪的是,尽管报纸内大火熊熊,但报纸却完好无损。

原理:经过明矾水浸泡的报纸很难点燃,而撕得很松的火棉又燃烧得很快,在没有点燃报纸之前就燃烧完了,所以报纸球内的火很大,却不能点燃报纸。

红花黄蕊

现象:把氢氧化钠溶液喷在铅纸上,铅纸上立刻出现一朵红花瓣、黄花蕊的鲜花。

做法:表演前,表演者取一张铅纸,先用铅笔画一朵花,再用洗净的旧毛笔蘸取氯化汞溶液涂在花蕊上。晾干后,将旧毛笔洗净,再蘸取酚酞溶液涂在花瓣上。重新晾干后,铅画纸上不留任何痕迹。然后再准备一个喷雾器,并在喷雾器中盛上氢氧化钠溶液。表演时,表演者把铅纸和喷雾器拿到观众面前,然后说:“这是一张铅纸,我能将这张铅纸变成一幅美丽的图画。”说完,表演者请一位观众上来拿着这张铅纸,他自己用喷雾器把氢氧化钠溶液均匀地喷洒在铅纸上。顷刻间,观众就看到,铅纸上出现了一朵红花瓣、黄花蕊的美丽花朵。

原理:铅画上涂的氯化汞溶液和酚酞溶液都是无色的,所以晾干后观众什么也看不出来。当用喷雾器向纸上喷洒稀氢氧化钠溶液时,酚酞遇碱呈红色,氯化汞和氢氧化钠反应,生成水,无色的氯化钠和黄色的氧化汞,于是便出现了红花黄蕊的奇特现象。

长度能变的火焰

现象:试管中被点燃的乙醚火焰,其长度能改变。

做法:表演前,表演者取两只150毫升的小烧杯,分别倒入80毫升左右的水。然后在第一只小烧杯中加入15克的氢氧化钠(如在冬天,可放20克左右),在第二只小烧杯中加入30克的硝酸铵,用玻璃棒搅拌,使加在烧杯中的氢氧化钠和硝酸铵迅速溶解。接着再取一支试管,在试管中注入10毫升左右的乙醚。同时准备一个木夹和一盒火柴。表演时,表演者把这些准备好的东西放到桌上,对观众说:“这支试管里放的是乙醚,这两只烧杯里放的是两种液体,下面我用这些东西来表演一个节目。”说完,表演者用木夹夹起试管浸入第一只小烧杯中,轻轻晃动,当看到乙醚液中产生较多的气泡时,用火柴在试管口引燃。观众立即看到,试管口喷出一条长长的黄色火焰,当表演者用木夹将试管提出烧杯时,火焰就逐渐变短,将试管再浸入烧杯中时,火焰又渐渐变长,如此可以反复多次。接着表演者把试管浸入第二只小烧杯中,观众看到火焰渐渐由长变短,又从短变到完全熄灭。

原理:乙醚是易燃的物质,其沸点仅为345℃,一旦加热到该温度,它便沸腾汽化了,它的汽化气体遇到明火之后就会燃烧。乙醚所处的环境温度越高,汽化得就越快,燃烧时所产生的火焰就越长;环境的温度越低,汽化得就越慢,燃烧时的火焰就越短;当环境的温度低到乙醚不能挥发的时候,燃烧就中止了。第一只小烧杯中的氢氧化钠在溶解过程中产生大量的热,使烧杯中的液体温度达到50℃,完全可以使乙醚沸腾蒸发。第二只小烧杯中的硝酸铵在溶解过程中吸收大量的热,使烧杯中的液体温度接近冰点,足可使乙醚中止汽化。因此被点燃的乙醚火焰才有上述种种情况。

清水变牛奶

现象:把两种无色透明的液体放在一起时,液体变成乳白色,像清水变成了牛奶。

做法:表演前,表演者取两只玻璃杯,在一只玻璃杯里倒入半杯明矾水,而在另一只玻璃杯里倒入半杯澄清的石灰水。表演时,表演者把上述两只玻璃杯拿到观众面前,并把他们向观众展示,然后把明矾水倒入盛有石灰水的玻璃杯中。观众立即看到,杯中无色透明的液体变成了乳白色的液体,像清水变成了牛奶。

原理:石灰水和明矾水相遇时,发生化学反应,生成乳白色的氢氧化铝。因此观众会认为清水变成了牛奶。

白纸开花

现象:在白纸上轻轻喷一层水,白纸上面便会出现美丽的红花。

做法:表演前,表演者把酚酞溶于酒精,混合后用毛笔蘸取这种混合液在一张白纸上画一朵花。然后找一个喷水筒,在筒里放入少许碱后加入水,摇晃喷水筒,使碱溶解在水里。表演时,表演者拿着这张纸和喷水筒走到观众面前,对观众说:“这是一张白纸(由于酚酞溶于酒精时与水一样是无色的,观众看不出来),我只要在纸上喷上一点水,纸上立即就会出现一朵美丽的红花。”说完,表演者拿起喷水筒往白纸上喷上一层水,不一会儿,观众见到,白纸上果然出现了一朵美丽的红花。

原理:当纸上的酚酞遇到碱水时,就变成了红色,所以用酚酞在白纸上画的花就显示出红色来了。

相片害羞

现象:用手一指小姑娘的相片,相片上的脸部就会变红。

做法:表演前,表演者准备一张小女孩的相片,用干净的毛笔蘸着酚酞溶液把相片上小孩脸部涂湿,同时再准备一个橡皮指套和一只盛有浓氨水的烧杯。表演时,表演者把准备好的东西放到桌上,把指套戴在手指上,拿起相片,并说:“这位小姑娘非常害羞,她的相片也很腼腆,你们请看!”说完,表演者用戴指套的手指在烧杯中蘸了点氨水,靠近相片一指。观众看到,相片的脸部立即变红了,真的像小姑娘羞红了脸。

原理:指套上的氨水很容易挥发,挥发的氨又很容易溶于相片上酚酞溶液中的水,氨溶于水后就形成了氨水,氨水呈碱性,使酚酞变红,因此“小姑娘”就害羞了。

能自动褪色的红墨水

现象:白纸上写有红色的字,一会儿红色的字会自动消失。

做法:表演前,表演者找一只墨水瓶,洗净后放入一些稀氨水,并滴几滴酚酞试剂,然后再准备一支干净的旧毛笔和一张白纸。表演时,表演者手拿着墨水瓶,对观众说:“这个瓶里装的是一种奇特的红墨水,用它写出来的字可以自动消失。”说完,表演者用毛笔在瓶中蘸取少许红墨水,在白纸上写几个字。一会儿,观众就见到,白纸上的红色字迹真的消失了。

原理:氨水呈碱性,加入酚酞试剂后,呈红色。当用这种墨水在纸上写字后,随着溶解在水中氨气的挥发,碱性减弱,红色的字迹就自动消失了。

变色喷泉

现象:当无色透明的液体流到玻璃瓶里的时候,会形成喷泉,而且喷出的液体由无色变成了红色。

做法:表演前,表演者取一只带橡皮塞的大玻璃瓶。在这个橡皮塞上钻两个孔,在一个孔中插入一根较长的尖嘴玻璃管,并在非尖嘴的那端连接着一个胶皮管,在胶皮管上夹上止水夹;而在另一个孔中插入一根较短的尖嘴玻璃管,在非尖嘴那端套一个橡皮球,在橡皮球里吸满水。在瓶中装满氨气后,紧紧地塞上橡皮塞。然后表演者再取一个铁架台、一个平底烧瓶,在瓶里装半瓶酚酞溶液。表演时,表演者把这些东西放到桌上,对观众说:“通过这套装置,我能变出一个变色的喷泉。”说完,表演者将大玻璃瓶倒放在铁架台的上面,把胶皮管上的止水夹打开,并把橡皮管迅速放入烧瓶里的溶液中,用手一挤胶皮球中的水,水通过较短的尖嘴玻璃管喷到了大玻璃瓶里。一会儿,观众看到:烧瓶里的液体顺着胶皮管和长玻璃管自动流向上面的大玻璃瓶里,而且越流越快,最后真的喷起来了,更奇怪的是明明流上去的是无色透明的液体,可一喷到上面的玻璃瓶里,就立即变成了美丽的红色。

原理:玻璃瓶中装的无色氨气,极易溶于水,在1升水中能溶解700升的氨气。当较短的尖嘴玻璃管内的水进入玻璃瓶里时,瓶中的一部分氨气立即溶解在水里,从而使氨气减少,玻璃瓶中的压力变小,这样,在大气压的作用下,烧瓶中的酚酞溶液就会顺着胶皮管和较长的玻璃管往上流,当它上来的时候,又有一部分氨气溶解在水里,这样玻璃瓶内的氨气更少了,压力也更小了,下面的水往上流动的速度就更快了,最后在尖嘴处终于形成了喷泉。另外,氨气溶于水之后变成了氨水,氨水呈碱性,所以它能使无色的酚酞溶液变成红色。

神奇的烟灰

现象:撒有香烟灰的食糖能被点燃。

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