化學詩歌之硫酸亞鐵的製取

化學詩歌：硫酸亞鐵的製取

文章摘要：“水浴控溫”的意思是說最好用水浴控制溫度在70℃左右；“趁熱濾”的意思是說先用熱水透過漏斗，以提高漏斗乙醇乙酸的溫度（防止溶液在漏斗裏析出晶體），將熱水迅速倒掉，然後將溶液趁熱過濾。…

需用熱鹼除油污，水浴控溫趁熱濾。橡皮塞口防氧化，水洗晶體廣瓶儲。反應式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

解釋：

1、需用熱鹼除油污：意思是說，要用熱鹼洗鐵屑2次，並用玻璃棒攪拌，然後依次用自來水、蒸餾水沖洗，以除淨鐵屑上的油污。

2、水浴控溫趁熱濾：“水浴控溫”的意思是說最好用水浴控制溫度在70℃左右；“趁熱濾”的意思是說先用熱水透過漏斗，以提高漏斗乙醇乙酸的溫度（防止溶液在漏斗裏析出晶體），將熱水迅速倒掉，然後將溶液趁熱過濾。

3、橡皮塞口防氧化：意思是說將濾液轉入試管中，用橡皮塞塞住管口，以防止空氣進入把硫酸亞鐵氧化成了硫酸鐵。

4、水洗晶體廣瓶儲：意思是說待結晶完畢，取出晶體，用少量水沖洗2～3次，再用濾紙吸乾晶體，然後把晶體放入廣口瓶中密封儲存。

化學詩歌：演示實驗彙總

文章摘要：這詩歌包括了幾種重要的演示實驗，氫氣在氯氣中燃燒、磷在氯氣中燃燒、甲烷與氯氣反應、鎂條在二氧化碳中燃燒、氯化銨的加熱分解、澱粉與碘的顏色、鋁在氧氣中的燃燒、鈉與水的反應等等。

這詩歌包括了幾種重要的演示實驗，氫氣在氯氣中燃燒、磷在氯氣中燃燒、甲烷與氯氣反應、鎂條在二氧化碳中燃燒、氯化銨的加熱分解、澱粉與碘的顏色、鋁在氧氣中的燃燒、鈉與水的反應等等。

氫在氯中蒼白焰，磷在氯中煙霧漫。甲烷氫氣氯相混，強光照射太危險。

二氧碳中鎂條燃，兩酸遇氨冒白煙。氯化銨熱象昇華，碘遇澱粉即變藍。

鋁在氧氣中燃燒，大量發熱光耀眼。硫氫甲烷一氧碳，五者燃燒火焰藍。

硫在氧中焰藍紫，鐵燃星射黑物現。銅絲伸入硫氣中，硫鐵混熱黑物生。

熱銅熱鐵遇氯氣，煙色相似皆爲棕。軟鈉若遇酚酞水，浮熔遊響液變紅。

解釋：

1、氫在氯中蒼白焰：意思是說氫氣在氯氣中燃燒火焰呈蒼白色（瓶口產生大量的酸霧）。

2、磷在氯中煙霧漫：意思是說磷在氯氣中燃燒產生白色煙霧，白色煙霧是生成的無色液體三氯化磷和白色固體五氯化磷的混合物。

3、甲烷氫氣氯相混，強光照射太危險：這兩句的意思是說甲烷與氯氣混合或氫氣與氯氣混合在強光的照射下會發生爆炸。

4、二氧碳中鎂條燃：“二氧碳”指二氧化碳：意思是說鎂條可以在二氧化碳中燃燒。將點燃的鎂條放入盛有二氧化碳的集氣瓶裏，鎂條劇烈燃燒，生成白色氧化鎂粉末，同時析出炭黑附着在集氣瓶內壁上，反應式是：2Mg+CO2=2MgO+C。

5、兩酸遇氨冒白煙：“兩酸”指濃鹽酸和濃硝酸。意思是說濃鹽酸和濃硝酸與氨相遇將產生白煙。這白煙是氨跟濃鹽酸（濃硝酸）揮發出來的氯化氫（硝酸）化合生成的微小的氯化銨（硝酸銨）晶體。反應式爲：NH3+HCI=NH4CI，NH3+HNO3=NH4NO3。

6、氯化銨熱象昇華：意思是說在試管里加熱氯化銨晶體，則氯化銨分解爲氨和氯化氫氣體，在管口冷卻時又重新化合生成氯化銨固體，這個現象表面上象昇華，但本質上不是昇華。因爲昇華是物理變化，而氯化銨在分解結晶過程中發生的卻是化學變化。

7、碘遇澱粉即變藍：意思是說碘遇到澱粉就變成藍色，常用此性質鑑別微量的碘或澱粉。

8、鋁在氧氣中燃燒，大量發熱光耀眼：意思是說，鋁箔在氧氣裏燃燒，放出大量的熱和耀眼的白光，生成Al2O3。

9、硫氫甲烷一氧碳，五者燃燒火焰藍：“硫氫”在此有三種含義：指硫、氫氣和硫化氫；“一氧碳”指一氧化碳。這句的意思是說硫、氫氣、硫化氫、甲烷和一氧化碳這五種物質燃燒時都產生淡藍色的火焰[聯想：氫氣、甲烷、一氧化碳和硫化氫四種氣體的鑑別。雖然它們都是無色氣體，而且點燃火焰都是淡藍色，但是可以根據不同的化學性質進行區別開來。方法是在火焰的上方罩一個燒杯，然後將燒杯倒轉過來加入澄清的石灰水。只有水珠生成但不能使石灰水變混濁的是氫氣；不僅有水珠生成，而且能使澄清的石灰水變混濁的是甲烷；沒有水生成，能使石灰水變混濁的是一氧化碳；沒有水珠生成，不能使石灰水變混濁，而生成的氣體有刺激性氣味的，則是硫化氫]。

10、硫在氧中焰藍紫：意思是說，硫在氧氣中燃燒產生蘭紫色的火焰。

11、鐵燃星射黑物現：意思是說，鐵在氧氣中燃燒會火星四射，同時產生黑色的三氧化二鐵（Fe2O3）。

12、銅絲伸入硫氣中，硫鐵混熱黑物生：這句的意思是說將銅絲伸入熱的硫蒸氣中，硫粉和鐵粉混合加熱都發生反應生成黑色物質（Cu2S和FeS）。

13、熱銅熱鐵遇氯氣，煙色相似皆爲棕：這兩句的意思是說把一束灼熱的銅絲或鐵絲放進盛有氯氣的集氣瓶裏，可以看到紅熱的銅絲或鐵絲在氯氣中燃燒起來，集氣瓶裏充滿了棕色的煙，這是氯化銅或氯化鐵晶體顆粒[聯想：待集氣瓶冷卻後加入蒸餾水，產生綠色溶液的是氯化銅，產生棕色溶液的是氯化鐵]。

14、軟鈉若遇酚酞水，浮熔遊響液變紅：“軟鈉”的意思是說金屬鈉很軟，可以用刀切割（切開外皮後，可以看到鈉的“真面目”呈現銀白色，具有美麗的金屬光澤）；“浮”的意思是說，鈉的密度（0.97克/釐米3）比水還小，能浮在水的表面上；“熔”的意思是說，鈉與水反應放出了大量的熱，使鈉融化成液態的金屬球；“遊”的意思是說，反應產生的氫氣推動着金屬球在液麪上游動；“響”的意思是說，鈉與水反應放出的大量熱量使水氣化，產生了“嗤嗤”的響聲；“液變紅”的意思是說，鈉與水反應生成了強鹼氫氧化鈉，從而使加了酚酞的水變紅色。

化學詩歌：硫酸銅晶體結晶水含量的測定

文章摘要：坩堝加熱隔棉網，藍色變白無氣放：這句的意思是說將藍色的硫酸銅晶體放在坩堝內隔石棉網用酒精燈加熱，待藍色的硫酸銅晶體完全變成白色粉末並且不再逸出水蒸氣時立即停止加熱。

坩堝加熱隔棉網，藍色變白無氣放。乾燥器中來冷卻，質量變化重稱量。

解釋：

1、坩堝加熱隔棉網，藍色變白無氣放：這句的意思是說將藍色的硫酸銅晶體放在坩堝內隔石棉網用酒精燈加熱，待藍色的硫酸銅晶體完全變成白色粉末並且不再逸出水蒸氣時立即停止加熱。

聯想：①不直接用酒精燈加熱，而需要隔石棉網，是爲了防止溫度太高導致濺失，引起測得值偏高；②加熱時間不宜過長，溫度不益過高，是爲了防止硫酸銅分解，引起測得值偏高；③晶體要在坩堝底上攤開加熱，以利於充分失去結晶水，以免引起測得值偏低。

2、乾燥器中來冷卻：意思是說停止加熱後，一定要放在乾燥器內冷卻，以保證硫酸銅不會因爲從空氣中吸收水分而引起測得值偏低。

3、質量變化重稱量：意思是說待坩堝在乾燥器裏冷卻後，放在天平上稱量，記下坩堝和硫酸銅的質量後，再加熱再冷卻再稱量，若質量變化較大（兩次稱量的誤差超過0.1克），則必須再重複上述操作，直到質量變化不大爲止（兩次稱量的誤差不超過0.1克）。

氯氣和鹽酸的認識歷程

文章摘要：爲了尋找氯氣中的氧，化學家們想盡各種辦法，諸如利用金屬、紅熱木炭、磷或其它吸氧劑，都沒有從氯氣中分解出氧來。1810年英國的年輕化學家戴維（Davy,S.H.1778-1829），曾用乾電池將木炭燒至白熱，仍沒有使氯氣分解。經過這些失敗，引起了戴維對氯氣中含有氧的說法產生了懷疑。他重做蓋·呂薩克和泰納合成鹽…

“三酸”之中鹽酸的發現和製備比硫酸和硝酸晚。雖然早在鍊金時代就已發現了氯化氫氣體，但這種無色有強烈刺激性的氣體並未引起人們的重視。直到15世紀纔開始出現“鹽酸”這一名詞。

舍勒發現了氯氣，也知道它的一些性質，究竟它是什麼形態的氣體，仍然沒有清楚。這時法國化學家貝託雷繼續研究氯氣。他首先將氯氣通入一個冷的空玻璃瓶裏，讓氯氣裏的含酸蒸氣受冷凝結，再將除去酸蒸氣的氯氣依次通入三個盛滿水的瓶使氯氣溶於水。他發現溶有氯氣的水溶液，在有光照的地方可以分解成鹽酸和氧。貝託雷以此判斷出氯氣是鹽酸和氧結合成的：氯=鹽酸+氧。

氯氣是鹽酸和氧結合得很鬆散的化合物，因此露置在陽光下就分解了。其實在當時人們已經用過許多強烈的藥劑或其它手段來處理氯氣，都未能使它分解爲鹽酸和氧。貝託雷的判斷顯然跟其它一些研究是矛盾的。他作出這個錯誤判斷的主要原因，在於他忽視了水對氯氣的作用。

1809年化學家蓋·呂薩克和泰納（Thenard,L.J.1777-1857），用分解法研究鹽酸的組成。那時金屬鉀已被人們證明是一種元素。於是他們就用金屬鉀或鐵等與鹽酸氣反應，看他是不是能夠放出氯氣。實驗得出結果後，他們說：“我們考察金屬鉀對於鹽酸氣的反應。在尋常溫度時，這個反應很慢；但鉀熔時立刻燃於鹽酸氣中發光，結果得到氯化鉀和氫。”

“在這個實驗中收集的氫氣之量，恰與鉀和水接觸時發生的相等。”

“我們在暗紅熱時，用鹽酸氣透過擦淨的鐵屑，許多氫氣放出，而不覺有鹽酸混合在內，同時得到氯化鐵；殘渣鐵屑並沒有氧化。”

“當中等溫度時，用鹽酸氣透過既熔而又研成細粉的一氧化鉛，又收集有氫，不過已與氧化合變成水的狀態了。”

這個實驗證明，不是氯氣分解成鹽酸和氧，而是鹽酸分解成氯和氫。

在同一年蓋·呂薩克和泰納用合成法證明了鹽酸的組成。他們把同量的氫氣和氯氣混合在一起，靜置數日，或稍微加熱，或露置日光中，都能化合成鹽酸氣。

這個實驗有力地證明了鹽酸氣是氫氣和氯氣的化合物，而且是這兩種氣體化合而成的唯一物質，其變化應該表示爲：氯+氫=鹽酸氣。

蓋·呂薩克和泰納的實驗，對鹽酸的組成作出了正確的結論，但是氯氣在他們的眼裏仍然是一種化合物。因爲法國的化學家拉瓦錫，在提出燃燒的氧化理論的時候，也提出了“氧是成酸元素”的論點，認爲一切酸的成分都有氧，這個觀點深深地印在廣大化學家的腦子裏。蓋·呂薩克和泰納是深信這個論點的，因而他們也認爲氯是某種“基”的氧化物。既然氯氣是某種基的氧化物，那麼鹽酸就應該是某種基跟氧和氫的化合物：鹽酸=X(某種基)+氧+氫

爲了尋找氯氣中的氧，化學家們想盡各種辦法，諸如利用金屬、紅熱木炭、磷或其它吸氧劑，都沒有從氯氣中分解出氧來。1810年英國的年輕化學家戴維（Davy,S.H.1778-1829），曾用乾電池將木炭燒至白熱，仍沒有使氯氣分解。經過這些失敗，引起了戴維對氯氣中含有氧的說法產生了懷疑。他重做蓋·呂薩克和泰納合成鹽酸的實驗，並證實氯和氫化合成鹽酸的結論是正確的，除了稍有水的痕跡外，沒有其它雜質。實驗既沒有發現氯氣或鹽酸中有氧存在，爲什麼我們硬要說它有氧存在呢。他感到只有認爲氯是一種元素，那麼有關氯的所有實驗才能得到合理的解釋。在這年的11月，戴維在英國皇家學會宣讀了他的論文，正式提出氯是一種元素。以後，化學發展的新事實也都充分證實了戴維這一結論的`正確性。關於拉瓦錫提出一切酸都含有氧的論點，也得到了糾正。

硫的歷史

文章摘要：硫是人類最先知道的化學元素之一，具體時期則很難確定。地中海沿岸好多地方都有硫，古代的希臘和羅馬人都很注意它。每次火山爆發都帶出大量的硫；當時人們把二氧化硫氣和硫化氫的臭味當做地下的火山神活動的標誌。早在公元前幾世紀，人們就注意到西西里大硫礦裏所產的純淨而透明硫晶。特別引起人們興…

硫是人類最先知道的化學元素之一，具體時期則很難確定。地中海沿岸好多地方都有硫，古代的希臘和羅馬人都很注意它。每次火山爆發都帶出大量的硫；當時人們把二氧化硫氣和硫化氫的臭味當做地下的火山神活動的標誌。早在公元前幾世紀，人們就注意到西西里大硫礦裏所產的純淨而透明硫晶。特別引起人們興趣的是這種石塊會燃燒生成窒息性的氣體。怪不得古代的自然研究者，尤其是煉金術士特別重視硫的作用。他們看來，硫的性質很神祕，一燃燒就生成新物質，所以他們聯想到硫一定是哲人石的一個組成部分，因而拼命地煉製這種哲人石，總想用人工方法制造金子，但是，結果一無所得。

俄羅斯化學家羅蒙諾索夫（Lomonosor,M.V.1711-1765)在1763年發表了《論地層》的文章，其中描述了硫：“一提起地下的火是那麼多，念頭馬上就轉到地下的火裏含的是什麼物質。”“還有什麼東西比硫更容易發火呢?火裏還有什麼比它更有力的呢?”“因爲不但火山噴出的氣體裏面在硫，地底下滾湯沸騰的礦泉裏和陸地底下的通氣口裏也聚結有大量的硫，而且沒有一塊礦石，幾乎沒有一塊石塊，彼此摩擦之後不產生硫的氣味，不顯露它們的成分裏含硫的……大量的硫在地球中心燃燒成沉重的氣體，在深坑裏膨脹起來，頂着地球的上層，使它升高，向四下做出不同程度的運動，產生各式各樣的地震，而地面抵抗力最小的地方就最先斷裂開來，破壞了的地面的碎塊有些比較輕的給拋到高空，再落下來掉在附近；別的碎塊因爲太大太笨蛋，飛不起來，就變成山。”羅蒙諾索夫這段話，把地球中硫的運動描寫得多麼生動、多麼科學。火山噴出物的氣味不一定相同，意大利南部的火山噴出窒息性氣體，勘察加半島上火山爆發時生成雲霧狀的二氧化硫氣。硫不但可以生成氣體噴出，還能溶解在地下水裏或在地下裂縫裏構成礦物。人們從遠古時代，就知道從硫的礦物裏開採鋅、鉛、銀和金等。

自產業革命開始，歐洲工業開始蓬勃發展。而硫這種化學物質是造紙、染料、製藥酸鹼、精煉汽油、橡膠加工等工業所必需的原料，因而硫也就成爲資本主義國家發展工業爭奪的對象。如意大利王國統治下的西西里島，在18世紀一直是硫的主要供應地。而產業革命發源地英國的艦隊多次炮轟西西島沿岸，企圖侵佔硫磺資源。稍後由於瑞典人發明從硫鐵礦提取硫和制硫酸的方法。於是西班牙豐富的硫鐵礦又成爲歐洲國家注意的目標，這時英國艦隊又出現於西班牙的沿岸，企圖侵佔硫和硫酸的資源，而西西里島的硫卻被拋到腦後了。接着美國的佛羅里達半島發現了世界儲量最豐的硫磺礦牀。如果按照舊的方法開採，則成本較高不能跟西班牙的硫鐵礦競爭。於是開展了科學研究，創造出最新的開採方法。硫的熔點很低，在119℃溶化爲液態。他們就利用硫的這種性質，把過熱蒸汽壓進地層深處，使地下的硫磺礦熔化，隨着過熱水流出地面。熔化的硫磺涌到地面上凝成一座座大的山丘。由於產量大，成本低，因而贏得了世界上的產硫霸權。這也說明了，科學上出現了一種新的方法，往往可以打破一系列舊的生產狀況。難怪當時意大利有家雜誌說，新的方法扼死了西西里島的居民，強迫他們過着半飢餓的生活。只好在貧瘠的農場上載種橙子，在太陽曬焦的山坡上放羊。從硫的利用歷史，也可以看出科學研究對發展國民經濟的重大意義。

銅在氯氣中燃燒實驗的改進

文章摘要：銅絲變成紅熱狀態，玻璃管內產生大量棕黃色的煙。氯氣全部推入後，拔出針頭，然後用同樣的方法，用注射器向玻璃管中快速推入空氣，將棕黃色煙趕入盛有少量蒸餾水的具支試管中，輕輕搖動試管使之溶解，溶液呈藍綠色;緩緩拉動針栓，使少量NaOH溶液吸入具支試管中，有藍色絮狀沉澱產生。…

銅能夠在氯氣中燃燒，爲了更好地進行實驗，可以利用注射器改進演示實驗，不僅可以使實驗操作更簡便、現象更明顯，而且可以減少污染、節約藥品，培養學生的節約意識、環保意識和創新意識。下面介紹如何利用注射器改進銅與氯氣反應實驗。

1、製取氯氣

按圖1所示安裝裝置。在試管中加入約0.5克KMnO4固體和3mL濃鹽酸，立即塞緊橡皮塞，取100mL注射器，將注射針刺入橡皮塞，緩慢拉動針栓，收集約100mL氯氣，將注射針從橡皮塞中拔出，在針尖插上一個小橡皮塞密封。

2、氯氣與銅反應操作

取一支約15×150mm石英玻璃管; 另取約10cm銅導線一根，去掉絕緣皮，將其中的一束細銅絲團成一團，置於石英玻璃管中部。按圖2所示安裝裝置。點燃酒精燈，加熱銅絲部位，約1～2分鐘後移開酒精燈，迅速拔掉注射器上的橡皮塞，將針尖刺入石英玻璃管的橡皮塞中，將氯氣緩緩推入玻璃管中，可觀察到：銅絲變成紅熱狀態，玻璃管內產生大量棕黃色的煙。氯氣全部推入後，拔出針頭，然後用同樣的方法，用注射器向玻璃管中快速推入空氣，將棕黃色煙趕入盛有少量蒸餾水的具支試管中，輕輕搖動試管使之溶解，溶液呈藍綠色;緩緩拉動針栓，使少量NaOH溶液吸入具支試管中，有藍色絮狀沉澱產生。

3、注意事項

（1）爲防止因塑料袋口扎不嚴而漏氣，可在具支試管的支管上先套上一小段橡膠管，然後把塑料袋口緊紮在上面。

（2）具支試管中的導管口不要浸入水中，防止在拉動針栓時倒吸。

（3）不能用銅粉來代替銅絲，防止反應物過熱炸裂玻璃管。

（4）利用本裝置還可以完成鐵與氯氣反應等實驗。

一氧化氮氣體制取實驗的改進

文章摘要：用一支針筒收集氧氣後慢慢注入收集有NO氣體的針筒內，即有紅棕色的NO。氣體生成：然後用另一針筒吸取蒸餾水後，慢慢注入。紅棕色褪去即有硝酸生成;此時如注入紫色石蕊試劑。溶液顯紅色。

實驗室製取和收集NO氣體時。遇到的最大問題是如何與空氣完全隔絕。一般製取NO氣體時往往選用燒瓶，但燒瓶和收集裝置中的空氣無法排盡。以至於反應產生的部分NO被氧化成NO2而呈紅棕色。無法制得純淨無色的NO氣體。

本文設計的方法是在完全封閉的裝置中製取和收集NO氣體，很好避免了NO與空氣的接觸。

如圖所示。在J型管的橡皮塞上固定一片寬約l釐米、長約3釐米的銅片，J型管中裝入稀硝酸至橡皮塞的導管中。收集氣體用的針筒透過橡皮管與J型管相連。連接裝置後開啟止水夾，另取一支針筒在橡皮管處將管內剩餘的空氣抽盡。用酒精燈在J型管左側微熱，反應產生的NO無色氣體即進入收集用的針筒內。若用止水夾夾住橡皮管，反應產生的氣體便將酸液壓向J型管右側。銅片與酸液分離，反應即停止。

利用此裝置可做如下NO氣體的性質實驗：用一支針筒收集氧氣後慢慢注入收集有NO氣體的針筒內，即有紅棕色的NO2氣體生成：然後用另一針筒吸取蒸餾水後，慢慢注入。紅棕色褪去即有硝酸生成；此時如注入紫色石蕊試劑。溶液顯紅色。

本實驗裝置簡單，所需儀器均有市售。實驗是在封閉裝置內進行的。製取與性質實驗可以一併完成，對環境沒有污染。