水面鞭炮_科普之友

【原理】镁粉和二氧化硅粉在引燃时产生如下反应。
　　
　　2Mg+SiO22MgO+Si
　　
　　2Mg+SiMg2Si
　　
　　上述产物（Mg2Si）遇盐酸会产生一种叫硅烷的气体。它跟空气里的氧气接触，会自燃和爆鸣，发出火光和“噼啪”声。
　　
　　Mg2Si+4HCl=2MgCl2+SiH4↑
　　
　　【准备】取一只100mL烧杯，加入20mL浓盐酸，再加入约20mL水，搅拌均匀，配成约18％的盐酸溶液，冷却后待用。
　　
　　【操作】
　　
　　（1）称取5g二氧化硅粉末，放在研钵里。再称取8g镁粉，也放入研钵，使它们尽可能研细混匀。用药匙把混合物装入约30mL的铁质坩埚内，用药匙压紧混合物。
　　
　　（2）把这坩埚放在铁架台上或砖块上，并置于通风环境中或通风橱内，移开四周的易燃物。取一根长约80mm的镁条，一端插入混合物内，外露一端用火引燃。当燃烧的镁条引燃坩埚中的混合物后，用坩埚钳迅速盖好坩埚盖，避免空气中的氧参与部分反应及坩埚内灼热的物质飞溅。待坩埚冷却后，把坩埚内灰黑色的产物倒入研钵内研碎。
　　
　　（3）用药匙取上述研碎的产物逐步撒入上述配制好的盐酸溶液中。煤渣一样的上述粉末一旦撒入盐酸中，液面上立即发出噼噼啪啪的爆鸣声，并伴随有点点闪闪的火花，在烧杯上方还会出现一缕缕的白烟。
　　
　　【说明】
　　
　　（1）镁粉跟二氧化硅粉反应会放出大量的热。用瓷坩埚作反应容器，坩埚常会破裂，因此要选用铁质坩埚。这反应持续近1分钟，点燃反应物盖上坩埚盖后，不要急于掀盖观察，等反应结束并冷却后再启盖。
　　
　　（2）制得的硅化镁固体，如果暂时不用，可以封存在试剂瓶中，几月甚至一、两年都不会变质。
　　
　　示温涂料
　　
　　【原理】四碘合汞酸银（Ag2[HgI4]）是黄色粉状物质，它的结构为四方晶系。它在常温下呈黄色，加热到40℃以上时，结构转为立方晶系，外观呈橙色。四碘合汞酸铜（CuHgI4）是红色粉状物质，常温下的结构为四方晶系，外观呈红色，加热到71℃以上，结构也转为立方晶系，外观呈棕黑色。用这两种原料配制成的涂料，能在不同温度下反复显示不同的颜色，因此叫示温涂料。四碘合汞酸银和四碘合汞酸铜在实验室里的制取过程和变色条件可以用下面的简式表示。
　　
　　【操作】
　　
　　（1）称取2g硝酸汞，溶于40mL水中。另取4.5g碘化钾，溶于另40mL水中。把少量碘化钾溶液加入到硝酸汞溶液中，稍加搅拌，有橙色的沉淀（HgI2）生成。继续加入碘化钾溶液，开始橙色沉淀越来越多，以后慢慢减
　　
　　的无色透明溶液一分为二，分别放在两只烧杯里。
　　
　　（2）称取1g硝酸银，溶于20mL水中，将硝酸银溶液加入上述的溶液中，烧杯内产生大量黄色沉淀（Ag2[HgI4]）。
　　
　　（3）称取1g硝酸铜，溶于10mL水中，并把它加入上述另一份溶液中，烧杯内产生大量红色沉淀（CuHgI4）。
　　
　　（4）把上述产生沉淀的两种混合液各自静置一段时间，然后倒掉上面一层澄清的溶液。再分别用水洗涤沉淀2～3次。方法是在两种混合液里加入较多的水，搅拌后静置约半小时，弃去上层清液。反复2～3次。最后把这两种沉淀物（不必烘干）分别和木工用的白胶或透明胶水（如鹅牌合成胶水）混合，即得到两种示温涂料。用毛笔蘸取这些涂料在白纸上描成图画或写成文字，待它干燥。
　　
　　（5）把上述描有图画或文字的纸条贴在盛有热水的大烧杯外壁，原来黄色的图画不久变成桔红色，冷却后又变黄色，原来红色的图画不久变成棕黑色，冷却后又变红色。该纸条可以长久反复使用。
　　
　　【说明】
　　
　　（1）配制上述试剂溶液及洗涤沉淀物的水都必须用蒸馏水。
　　
　　（2）选用透明胶水，是为了防止涂料脱落，同时又不遮盖其颜色。胶水用量不必多，按照上述配比，只添加几滴胶水即行。
　　
　　示温溶液
　　
　　【原理】
　　

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