水中火

◆徐海 鄒欞釋

動畫片《海綿寶寶》中出現(xiàn)過海綿寶寶與派大星在海底生火的場景。以前看到這種畫面時，你一定會認為這不符合科學(xué)常理，動畫片在“騙人”！

水中真的能“生火”嗎？讓我們走進魔法實驗室，一探究竟。

實驗材料

濃硫酸，無水乙醇，高錳酸鉀固體，25 mL小燒杯，一次性塑料移液管。

圖1

實驗步驟

1.用一次性塑料移液管往燒杯中加入5 mL無水乙醇。

圖2

2.用一次性塑料移液管沿著燒杯壁往燒杯中緩緩加入5 mL濃硫酸。

圖3

3.靜置1分鐘，待無水乙醇與濃硫酸分層（切記不能攪拌），再用一次性塑料移液管往燒杯中加入少量高錳酸鉀固體。

圖4

4.仔細觀察你會發(fā)現(xiàn)，高錳酸鉀固體在無水乙醇層與濃硫酸層的中間停留，并不斷反應(yīng)，在“水”中產(chǎn)生了許多火花。

圖5

特別注意：

該實驗會使用到危險的濃硫酸，實驗者一定要佩戴好面罩、手套等防護裝備，備好充足的清水，并在教師的指導(dǎo)下操作！在實驗過程中會產(chǎn)生煙霧甚至明火，所以，該實驗需在通風(fēng)環(huán)境中進行！

“徐”徐道來

中南大學(xué)教授 徐海

高錳酸鉀與濃硫酸接觸時，生成了墨綠色油狀的Mn2O7，Mn2O7熔點為5.9 ℃，其在常溫下不穩(wěn)定，可以迅速分解產(chǎn)生氧氣。當(dāng)它與無水乙醇等有機物接觸時，發(fā)生爆炸生成MnO2（一種黑色的絮狀物），產(chǎn)生的熱量足以使無水乙醇燃燒。

注意：Mn2O7遇有機物即燃燒，受熱爆炸分解，常溫下緩慢釋放出氧氣轉(zhuǎn)化為二氧化錳，分解時也會產(chǎn)生少量氧氣。

科學(xué)大視野

無水乙醇可以在濃硫酸和高溫的催化下發(fā)生脫水反應(yīng)。反應(yīng)溫度不同，生成物也不同。

無水乙醇與濃硫酸共熱時，若溫度為140 ℃，無水乙醇發(fā)生分子間脫水，生成乙醚，其反應(yīng)方程式如下：

無水乙醇與濃硫酸共熱時，若溫度為170 ℃，無水乙醇發(fā)生分子內(nèi)脫水生成乙烯，其反應(yīng)方程式如下：

切記，要注酸入醇（密度大的溶液注入到密度小的溶液中），酸與醇的比例是1∶3。制取時，要在燒瓶中加入碎瓷片（或沸石），以免暴沸。