初中化学原理分析（共33个）（直接打印每生一份学习）.docx

初中化学原理分析汇总1 . 硫氰酸汞分解【原理】硫氰酸汞受热分解，部分产物燃烧 2Hg(SCN)2→ 2HgS + CS2 + C3N4 CS2 + 3O2 → CO2 + 2SO2 2C3N4 → 3(CN)2 + N2【花絮】硫氰酸汞于1821年由德国人合成，之后不久它燃烧的特殊现象就被发现很长一段时间里作为一种焰火在德国出售，但是最终因为多例小孩误食而中毒的事故被禁止危险】高汞化合物有毒，反应产生的硫化汞、二氧化硫和氰气也有毒没有通风橱和专业人士指导，切勿自行尝试！2 . 火柴燃烧【原理】火柴头包含红磷、硫和氯酸钾擦火柴时产生的热量使红磷和硫燃烧、氯酸钾分解出氧气辅助燃烧花絮】最早的摩擦式火柴头上只有硫，1826年英国化学家约翰沃克首先使用了氯酸钾，但他的火柴非常危险，经常有火球掉下去把衣服和地毯点着危险】很低，但请勿给小孩火柴玩，可能造成火灾3 . 氢气遇到火 【原理】氢气易燃易扩散，在空气中可以爆炸式燃烧花絮】兴登堡号飞艇的下场就是这一幕的放大版危险】中由于爆炸可能伤人，请像图中那样遥控点燃4.汞和铝锈【原理】铝是高度活泼的金属，但是表面的氧化铝层阻止了它和空气中氧气完全反应。

而汞会破坏这一保护层，使得铝迅速“生锈”这是一段延时摄影该过程真实长度约半小时如果画面下移，你会看到底下有一大堆铝锈粉末花絮】这是飞机上严禁携带水银的原因之一有传说称二战时一些美军突击队员会携带汞用来破坏德国飞机危险】中低汞单质有毒，不可食用，请在空气流动通畅的地方实验以免汞蒸汽中毒5.铁棒与硫酸铜【原理】将除锈处理后的铁棒放入硫酸铜溶液中，铁单质比铜更加活泼，置换出来的铜形成漂亮的松散沉淀溶液原本是蓝色的（水合铜离子颜色），随着反应进行，蓝色逐渐变淡花絮】铜离子本身并没有蓝色，无水硫酸铜是白色粉末水溶液中蓝色的是六水合铜离子危险】低铜溶液有毒，不可食用6.气体点燃【原理】燃烧需要可燃物和氧气接触，狭窄的瓶口使得氧气只能逐渐进入，燃烧面逐渐下移危险】中高可燃气体处理不当极易导致爆炸7.燃烧的镁投入水中【原理】常温下镁与水其实就可以反应，但除非是镁粉，否则速度很慢高温时二者会剧烈反应生成氧化镁和氢气氢气继续燃烧，和燃烧的镁一起产生炫目的光影效果花絮】这个反应是日本设计的一种试验性发动机的基本原理镁和水反应生成的氧化镁在激光的作用下重新分解成镁单质和氧气，整个反应只消耗水，而激光则由太阳光提供动力。

不过这一发动机投入使用似乎还很遥远危险】中镁燃烧时高温，遇水剧烈反应可能溅出红热液态镁导致烫伤8.丙酮“溶解”泡沫塑料【原理】浅浅一层丙酮并不能真的把整块泡沫塑料“溶解”，实际上它只是溶解了聚苯乙烯的长链，让泡沫塑料里的大量空气逃逸出去但是，长链交联的地方丙酮无能为力，所以碗底部还会剩下残存的聚苯乙烯花絮】502胶滴到泡沫塑料上发生的事情与此类似危险】低丙酮有一定毒性和挥发性，应在通风处实验，勿饮用9.血液和过氧化氢【原理】血液中有高效的过氧化氢酶，能够催化过氧化氢分解为水和氧气，大量氧气形成泡沫效果花絮】过氧化氢酶是一种非常常见的酶，几乎所有好氧生物体内都有发现在细胞内它的主要作用是催化活性氧成为氧气，阻止它破坏细胞过氧化氢酶也是所有酶中效率最高的酶之一，每个酶分子每秒钟可以催化数百万个过氧化氢分子危险】低至中高浓度过氧化氢腐蚀性很强，但低浓度比较安全没有其他威胁，除非你的血液来源有问题……10.大象牙膏【原理】这个反应的核心和上期里的血液反应一样，是过氧化氢分解30%过氧化氢和液体肥皂混合，加入一些食用色素，再加入碘化钾作为催化剂少量的过氧化氢就可产生大量氧气，在肥皂作用下形成泡沫涌出。

一种更加安全的版本是用低浓度（3%-6%）过氧化氢，用干酵母作为催化剂，原料更易得，但反应也没有那么剧烈花絮】反应后会有大量氧气聚集在瓶内，可以试着关灯然后往里丢一根火柴观察燃烧小心火灾危险】低至中浓过氧化氢腐蚀性强，处理时请戴手套P.S.这个实验还有一种做法（出处未找到）：11.灯泡中的的宇宙【原理】这是一个闪光灯泡，内装锌丝和氧气，通电即点燃，只能使用一次外面包有一层塑料膜以防万一灯泡破碎在现代电子闪光灯出现之前它是主要的闪光道具，抵达满亮度所花时间更长，但燃烧时间也更长此图在网上传播时很多人说它是灯泡烧断的瞬间，可惜普通钨丝灯泡到寿命时只会慢慢黯淡下去花絮】早期的闪光灯泡使用镁丝，亮度不如锌更早的则是敞开环境下镁粉和氯酸钾混合点燃这就是“镁光灯”一词的来历此外，许多网友表示，“这就是我们的宇宙啊”危险】低使用后灯泡会非常烫，不可立即用手碰12.五光十“铯”【原理】铯是活泼的碱金属，和水爆炸式反应生成氢气高速摄影需要极强的光，光照产生的高温使得铯无法保持固态，因此实验采用安瓿来装液态铯小锤击碎安瓿瞬间，铯液滴倾泻而出，在空中就和水蒸气、氧气反应留下尾迹，大块入水后产生爆炸式反应花絮】在互联网上有这样一个钓鱼贴，“……爱迪生等得不耐烦了，拿过铯块，浸在水中，将溢出的水倒在了量杯里量出体积，就知道了铯块的体积。

也许这才是爱迪生耳聋的真正原因？【危险】高铯与水反应非常剧烈，注意防护13.锌火【原理】这种液体是二乙基锌它是一种极易燃烧的有机锌化合物，接触氧气便自燃真正的二乙基锌如此图所示是蓝色火焰，但是网上流传最广的视频/动图来自2008年诺丁汉大学，他们拍到了黄色的火焰——照他们自己的说法，这是钠污染所致花絮】二乙基锌于1848年发现，是第一个有机锌化合物它在有机合成中的应用极其广泛，也曾被早期火箭研究者用作液体燃料危险】高能自燃的没几个好东西，何况是液态14.火山炎魔【原理】外层红色粉末是重铬酸铵，它不稳定，受热分解可以产生大量暗绿色灰烬（三氧化二铬）和明亮的红色火焰NH4)2Cr2O7 (s) → Cr2O3 (s)+ N2 (g)+ 4 H2O (g)这一效果很像火山爆发而藏在里面的就是上期介绍过的硫氰酸汞“法老之蛇”了花絮】重铬酸铵有个外号叫“维苏威之火”，就是因为它的这个效果它在焰火和早期摄影术里都有应用搭配硫氰酸汞感觉像是召唤了克苏鲁……【危险】高重铬酸铵和所有六价铬一样有毒、有刺激性密闭容器中受热可能导致爆炸至于硫氰酸汞请参见上期15.铝遭遇溴【原理】铝是极活泼的金属，因为表面致密氧化层而在空气中稳定，但会和很多其它氧化剂剧烈反应。

溴就是其中之一生成的三溴化铝溶于水的反应也会放热，可能导致爆炸实验完的试管必须先冷却然后用轻柔的水流慢慢溶解，清洗后还要加入硫代硫酸钠溶液以还原任何残留的溴花絮】“三溴化铝”真正的存在形态其实是Al2Br6，它十分稳定，哪怕气化之后也只有一部分会分解成AlBr3危险】高溴有挥发性和腐蚀性，吸入有毒，需防护措施反应剧烈且有喷溅，请务必从少量开始！16.暗之柱【原理】黑咖啡可不会变成这东西杯中是对硝基苯胺和浓硫酸的混合物，加热后发生非常复杂的反应——事实上，我们还不完全清楚反应的详细过程最后得到的黑色泡沫物原子比例为C6H3N1.5S0.15O1.3，几乎肯定是对硝基苯胺交联后的多聚物，整个反应有时被称为“爆炸式聚合”膨胀成这么大这么长是反应生成二氧化碳等气体的功劳花絮】这个反应是70年代NASA研究者发现的，他们当时考虑过把它用作灭火剂——因为生成的黑色泡沫状物非常稳定，隔热性能也极好危险】中高对硝基苯胺有毒，浓硫酸也有危险，反应还生成氮氧化物和硫氧化物气体P.S. 最后一个实验请勿联想17.红与黑【原理】这是“碘钟反应”的一个变种实验中所用到的三种无色透明溶液（从前到后）分别加入了：1、可溶性淀粉和焦亚硫酸钠2、氯化汞3、碘酸钾其中发生的反应包括：1、焦亚硫酸钠与水反应生成亚硫酸氢钠 Na2S2O5+ H2O → 2 NaHSO32、亚硫酸氢钠将碘酸根还原为碘离子 IO3- + 3HSO3-→ I- + 3SO42- + 3H+3、随着碘离子浓度的升高，可溶性的汞盐开始与碘离子形成碘化汞沉淀（橙红色）Hg2++ 2 I-→ HgI24、剩余的碘离子与碘酸根离子生成碘单质 IO3- + 5I- + 6H+→ 3I2 + 3H2O5、碘单质与可溶性淀粉结合形成蓝黑色的包合物 【花絮】这个改良版的反应由两名普林斯顿大学的学生发明，他们在其中加入了汞盐，使这个反应可以先后形成橙红色和黑色，而橙黑配正是普林斯顿大学的代表色。

这个反应通常被称为“Old Nassau Reaction”，其中“Old Nassau”指的就是普林斯顿大学[1]因为颜色的缘故，它也被叫做“万圣节反应”危险】高氯化汞毒性很强，吸入、皮肤接触或误食时均有较高风险，请勿在家尝试18.铜和硝酸【原理】铜与浓硝酸反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，生成的气体通入水中，随着气体生成停止并逐渐溶解，水倒吸进入反应瓶，最终形成淡蓝色的硝酸铜溶液Cu(s) + 4HNO3(aq)→ Cu(NO3)2(aq)+2NO2(g) + 2H2O(l)一开始出现的绿色与浓酸条件下铜离子与硝酸根的结合有关[2]，而在引入更多水之后，溶液就显示为水合铜离子的蓝色了花絮】铜和浓硝酸大概是最难背的高中化学反反应了……等等，还有稀硝酸你还记得怎么配平吗？【危险】中，浓硝酸具有较强腐蚀性，推荐使用手套和护目镜二氧化氮气体有毒，不过在该实验中大部分生成气体都会被水吸收后半部分倒吸造成的“喷泉”现象有较小的造成烧瓶损坏的风险，如果在开放实验室中进行，应使用安全屏保护观众19.锂树银花【原理】这是金属锂燃烧的景象，燃烧过程中固态的金属锂不断熔化，并生成氧化锂锂的焰色反应为红色，但当剧烈燃烧时火焰呈现一种“亮银色”的状态。

花絮】和其他碱金属一样，锂火不能用水来扑灭，需要专门的干粉灭火剂危险】中任何时候都不能对火掉以轻心20.小熊糖火山【原理】试管中是加热到熔融状态的氯酸钾，氯酸钾发生热分解产生氧气，试管中的氧气和热足以点燃小熊软糖中的糖类等有机物氧气促进燃烧，而燃烧产生的热量又进一步促进氯酸钾分解产生更多氧气，因此就产生了剧烈的燃烧反应花絮】这个实验还有一个更加丧心病狂的超大号版本（原视频录制者：Vat19）：【危险】高反应非常剧烈，尤其是超大号版本绝对不建议在家尝试（浪费食物不是好孩子！）21.金雨【原理】这是硝酸铅与碘化钾发生的复分解反应，其中析出的金黄色结晶为碘化铅反应式：Pb(NO3)2+ 2KI → 2KNO3 + PbI2↓【花絮】碘化铅晶体是一种可以用于X射线和γ射线探测的材料危险】高，处理铅盐时必须谨慎防护以防中毒22.魔性之环【原理】这是一个发生在平皿薄层上的B-Z反应（Belousov-Zhabotinsky反应）的例子B-Z 反应是一种化学震荡反应，它最早在20世纪50年代被发现反应体系会在两种状态之间不断进行周期性变化，平皿上的“波纹”也会不断变换B-Z反应有多 种版本，上图中是它的一个常见版本，溴酸盐与丙二酸发生氧化还原反应，以铈盐及邻二氮菲亚铁离子（ferroin，在还原态为红色，氧化态为蓝色）作为催 化剂和反应指示剂。

花絮】目前，对B-Z反应的动力学研究依然在进行中，研究者们也对反应过程进行了很多数学计算下面就是一个计算机模拟出的平皿B-Z反应的图像，是不是感觉更加魔性了呢……（来自：wikipedia。