六水硫酸镍 33张你没看过的酷炫化学动图，秒懂化学反应原理
17.红黑
原理：这是“碘钟反应”的一种变体。 实验中使用的三种无色透明溶液（从前到后）依次添加：
1、可溶性淀粉和焦亚硫酸钠
2.氯化汞
3、碘酸钾
发生的反应包括：
1、焦亚硫酸钠与水反应生成亚硫酸氢钠+H2O→2
2. 亚硫酸氢钠将碘酸根还原为碘离子 IO3- + 3HSO3- → I- + 3SO42- + 3H+
3、随着碘离子浓度的增加，可溶性汞盐开始与碘离子反应，形成碘化汞沉淀（橙红色）Hg2+ + 2 I- → HgI2
4、剩余的碘离子和碘酸根离子生成碘元素IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O
5、碘元素与可溶性淀粉结合形成蓝黑色包合物
事实：这种反应的改进版本是由普林斯顿大学的两名学生发明的。 他们向其中添加了汞盐，使反应形成橙红色，然后形成黑色。 橙黑组合是普林斯顿大学的代表色。 这种反应通常被称为“Old”，其中“Old”指的是普林斯顿大学[1]。 由于颜色的缘故，它也被称为“万圣节反应”。
记录者：'
危险：高。 氯化汞具有剧毒，吸入、皮肤接触或摄入时会造成更高的风险。 请不要在家尝试。
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。 产生的气体进入水中。 随着气体停止产生并逐渐溶解，水被吸回反应瓶中，最终形成浅蓝色的硝酸铜溶液。 。
Cu(s) + 4HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) +2NO2(g) + 2H2O(l)
开始出现的绿色与浓酸条件下铜离子与硝酸根离子的结合有关[2]，引入更多的水后，溶液呈现水合铜离子的蓝色。
冷知识：铜和浓硝酸可能是高中最难记住的化学反应……等等，还有稀硝酸。 你还记得如何平衡它吗？
记录者：皇家
危险：中浓硝酸具有强腐蚀性，建议戴手套和护目镜。 二氧化氮气体有毒，但在本实验中产生的大部分气体被水吸收。 后半段吸力引起的“喷泉”现象，对烧瓶造成损坏的风险较小。 如果在开放实验室进行，应使用安全屏幕来保护观众。
19.锂树银花
原理：这是金属锂燃烧的场景。 在燃烧过程中，固体金属锂不断熔化并生成氧化锂。 锂的火焰颜色反应为红色，但剧烈燃烧时，火焰呈现“亮银色”状态。
冷知识：与其他碱金属一样，锂火灾不能用水扑灭，需要专门的干粉灭火器。
录音：尼克·摩尔
危险：中等。 决不能掉以轻心。
20. 糖果熊火山
原理：试管内装有加热至熔融状态的氯酸钾。 氯酸钾受热分解产生氧气。 试管中的氧气和热量足以点燃小熊软糖中的糖和其他有机物。 氧气促进燃烧，燃烧产生的热量进一步促使氯酸钾分解产生更多的氧气，于是发生剧烈的燃烧反应。
亮点：这个实验还有一个更加疯狂和超大的版本（原始录像机：Vat19）：
记录者：
危险：高。 反应相当戏剧化，尤其是超大版本，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的复分解反应，析出的金黄色晶体就是碘化铅。 反应式：Pb(NO3)2 + 2KI → 2KNO3 + PbI2 ↓
花絮：碘化铅晶体是一种可用于X射线和伽马射线探测的材料。
危险性：高，处理铅盐时必须小心，防止中毒。
记录者：-！
22.魔法阵
原理：这是在板的薄层上发生的 BZ 反应（-反应）的示例。 BZ 反应是一种化学休克反应，首次发现于 20 世纪 50 年代。 反应体系会不断地在两种状态之间发生周期性的变化，板上的“波纹”也会不断地变化。 BZ 反应有多种版本。 上图是普通版本。 溴酸盐和丙二酸发生氧化还原反应，生成铈盐和邻菲离子（还原态呈红色，氧化态呈红色）。 为蓝色）作为催化剂和反应指示剂。
花絮：目前，BZ反应的动力学研究仍在进行中，研究人员也对反应过程进行了许多数学计算。 下面是平板上 BZ 反应的计算机模拟图像。 是不是感觉更神奇了……
（图片来自：）
危险性：中度到低度。 反应本身并不剧烈，但溴酸盐对人体有刺激性，因此在配制反应液时仍应采取预防措施。
录音：蒂姆·肯奇
23. 水下花园
原理：在水玻璃的水溶液中加入一些金属盐（如铜盐、钴盐等）的结晶颗粒，可以观察到树枝状结构在溶液中逐渐“生长”的过程。 输入的晶粒逐渐溶解，释放出金属离子，这些金属离子会与硅酸钠形成不溶的硅酸盐晶体，沉积在初始晶粒上。 而且，各种过渡金属离子的硅酸盐还可以呈现出不同的颜色，使花园更加美丽。 以下是“花园”中一些常用的反应物和相应的硅酸盐颜色：
明矾（硫酸铝钾）-白色
硫酸铜 – 蓝色
三氯化铬 – 绿色
硫酸镍 – 绿色
硫酸亚铁 – 绿色
氯化铁 – 橙色
氯化钴 – 紫色
冷知识：如果将化学花园搬到太空中会是什么样子？ NASA在国际空间站上进行了实验[1,2]：
危险性：低。
记录者：
24.氢化钠
原理：这是氢化钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。 溶液中加入酚酞作为指示剂，故呈紫红色。
事实：氢化钠是一种强碱性物质。 它可以夺走许多化合物中的质子，形成相应的钠化合物，在有机合成中非常实用。
危险：高。 氢化钠的反应性很强，反应剧烈。
记录者：
25. 碘化铝反应
原理：将单质碘与金属铝粉混合，加入少量水即可引发剧烈反应。 主要反应式为：2Al(s) + 3I2(s) → Al2I6(s)，其中水充当催化剂。 随着反应的进行，碘元素也会升华，形成紫色碘蒸气。
事实：说起铝粉，最令人印象深刻的可能就是铝热反应。 下面我们就来回顾一下：
危险性：中到高。 反应剧烈，碘蒸气有刺激性。 您应该保护您的眼睛并在通风橱中进行。 加水后可能需要一段时间才能开始反应，这个时候不要急于仔细观察。
录音：斯科特·米拉姆
26.金色氧化锌
原理：白色氧化锌粉末加热至高温时会逐渐变成金黄色，在空气中冷却时颜色会褪色。 产生颜色的原因是氧化锌晶体在高温下失去了一些氧原子，从而形成晶格缺陷。
有趣的事实：许多宝石的颜色也与晶格缺陷有关，例如彩色钻石。
危险性：中到高。 要观察氧化锌的变色情况，需要将其加热到800°C左右[3]，并且使用高温火焰时需要格外小心。
记录者：
27. 鲁米诺发光
原理：鲁米诺（3-氨基邻苯二甲酰肼）是一种常用的发光化学试剂。 在演示实验中，一般采用过氧化氢和氢氧化物碱（如氢氧化钠）的溶液作为引发剂，并使用含铁化合物来催化过氧化氢的分解。 鲁米诺与氢氧化物反应生成双负离子，可与过氧化氢分解产生的氧气反应生成激发态3-氨基邻苯二甲酸。 当它返回基态时，它会发出蓝光。
（图片来自：）
事实：我想很多人都在刑侦剧或者悬疑小说中听说过鲁米诺试剂。 如果上述反应中的催化剂被血液中的铁取代，这将成为检测微量血迹的反应。
危险性：低，需注意氢氧化物和过氧化氢的腐蚀性。
记录者：
28. 人造烟
原理：预先将浓盐酸和浓氨水滴在纸张的不同位置。 这两种物质都极易挥发，当它们在空气中相遇时，会形成氯化铵，产生烟雾效果。
冷知识：另一个常见的演示实验“氨喷泉”，展示了气体在水中的极高溶解度。 当瓶中的氨与含有酚酞的水接触时，它们迅速溶解，导致瓶内压力降低，形成粉红色的吸喷泉：
危险性：低，但浓盐酸、浓氨有刺激性，需通风，避免吸入。
记录者：
29. 火球术
原理：右边两个表面皿中的固体和液体分别是高锰酸钾和浓硫酸。 在这里，浓硫酸表现出“脱水”作用，与高锰酸钾固体反应生成七氧化二锰（高锰酸酐）。 七氧化锰是一种不稳定的强氧化物，与棉花接触时会与棉花发生反应并引起燃烧。
有趣的事实：历史上，硫酸也被用来点燃火柴。 第一根现代火柴是Jean Sirl于1805年发明的。火柴头中添加了氯酸钾、硫磺、糖等物质。 使用时需要将其浸入一小瓶硫酸中引发反应。
危险：中到高浓度的硫酸需要极其小心地处理。 注意防护，远离易燃物品。 需要在通风良好的地方进行。 高锰酸酐具有腐蚀性、强氧化性和爆炸性。 实验过程中应佩戴护目镜或口罩，并确保仅进行少量混合。 请勿擅自增加反应物的用量或与其他有机物质发生反应，因为反应可能过于剧烈。
记录者：
30. 聚合物泡沫
原理：这是生成聚氨酯泡沫材料的反应。 其原料包括异氰酸酯、多元醇和发泡剂及其他添加剂。 聚氨酯（PU）是指主链中含有氨基甲酸酯特征单元的一类聚合物。 它们具有稳定的化学性能和高度可调的机械性能，因此在工业和生活中得到广泛应用。 聚氨酯泡沫可用作保温材料。
事实：举个例子就可以让你了解聚氨酯的“玩法”有多广泛：市场上的人造革产品大部分都是由聚氨酯制成的，最常见的非乳胶避孕套也是由聚氨酯制成的，还可以制成沙发垫和鞋底。
危险性：低，应注意避免吸入以及接触皮肤和眼睛。 聚氨酯泡沫本身非常易燃，因此许多商业产品都预先添加了阻燃剂。
记录者：
31.干冰和镁
原理：将镁条点燃并置于干冰中。 反应式为：2Mg+CO2→2MgO+C。反应发出耀眼的光芒。
事实：最早的闪光灯是利用镁发出的强光，因此也被称为“镁光”。
危险：高。 反应过程中，有可能产生火花飞溅。 有必要清除附近所有可燃材料并使用防护隔断。
录音者：格兰特 - “国王”
32. 交通灯
原理：瓶中的溶液含有3种成分：氢氧化钠、D-葡萄糖和靛蓝胭脂红（或酸性靛蓝）。 靛蓝胭脂红是一种氧化还原指示剂，同时也起到酸碱指示剂的作用。 也就是说，它在氧化还原反应和pH值的作用下可以转变为多种颜色。 靛蓝胭脂红具有三种不同颜色的氧化还原态。 在这个反应体系中，当瓶子摇晃时，它会被空气中的氧气氧化，静置时会被葡萄糖还原，导致变色。 如果反应在不同的pH环境下进行，颜色也会发生变化。 具体变色情况总结如下图：
该图转载自英国皇家化学学会提供的内容。
有趣的事实：除了作为指示剂之外，靛蓝胭脂红还有其他用途。 它是一种食用色素（E132），也用于一些泌尿外科手术。
危险性：低。 这里，氢氧化钠起到调节pH值的作用，并且不使用非常浓的溶液。 葡萄糖和靛蓝胭脂红也相对安全。
记录者：
33.分层变色
原理：试管下面的橙色部分是加入了一些硫酸的重铬酸钾溶液，上面的透明部分是乙醚，在反应开始时加入了一些过氧化氢。 接下来，体系中发生剧烈反应，上面的有机层变成蓝色并产生气体。
添加过氧化氢时，水相中会发生以下反应：+ H2SO4 + H2O2 → 2 CrO5 + K2SO4 + 5H2O。 这里生成的过氧化铬（CrO5，也称五氧化铬）是一种不稳定的过氧化物，可溶于乙醚并带来深蓝色。 不稳定的过氧化铬继续反应生成三价铬盐：2CrO5 + 7H2O2 + → Cr2(SO4)3 + 10H2O + 7O2。 试管中出现的气泡是该反应中产生的氧气[1]。
有趣的事实：过氧化铬在水溶液中也是蓝色的，但用乙醚萃取可以使蓝色保持更长的时间，从而更容易观察。
危险：中到高，严重反应，需要戴手套和护目镜，不要将试管装得太满。
记录者：-！