最著名的膨胀化学反应———法老之蛇 埃及著名法老

最著名的膨胀化学反应

有关于硫氰化汞的实验

硫氰化汞不溶于水,点燃则形成体积很大的灰烬,曲曲折折生长成蛇形。其化学反应大致如下:  
2Hg(SCN)2 2HgS+CS2+C3N4 C3N4是黄色固体,无定形,易分解。
2C3N4 3(CN)2↑+N2↑氰为有毒气体。
硫氰化汞是以硝酸汞和硫氰化钾溶液反应,并以Fe3+作指示剂,当溶液变成红色时,说明反应恰好得到沉淀,如果硫氰化钾过量,硫氰化汞则会生成络合物而溶解。
Hg2++2SCN-=Hg(SCN)2↓

操作:烧杯中倒入0.1摩/升硝酸汞溶液300毫升,滴入10滴氯化铁溶液,然后逐滴加入1摩/升硫氰化钾溶液60毫升,直到刚出现红色,经揽拌而不退色为止。用吸滤瓶抽滤得硫氰化汞沉淀,取出晾干。
将干燥的硫氰化汞加入适量糊精和水调成糊状,灌入锥形模子,晾干。表演时,用火点燃锥状物的尖端,就有黄绿色烟产生,曲曲折折而成蛇状。
警告!
以上实验危害性比较大,一般情况下不要去做这个实验。必须在通风情况下。不要在教室里或者家里做实验。
就这个实验来说,也可以采用明胶。具体如下:
1.原理

Hg(SCN)2是黄色粉末,难溶于水,在438K时受热分解。发生如下化学反应:

2Hg(SCN)2==2HgS+CS2+C3N4↑

生成物膨胀时的体积为原来体积的25倍。

附注

①生成的气体有毒,所以要注意通风。
最著名的膨胀化学反应———法老之蛇 埃及著名法老

②Hg(SCN)2的制作Hg(NO3)2与适量的KSCN反应可生成Hg(SCN)2沉淀:

Hg(NO3)2+2KSCN===Hg(SCN)2↓+2KNO3

在烧杯中加入50mL 3mol·L-1 Hg(NO3)2溶液,再倒入50mL 6mol·L-1 KSCN溶液,产生Hg(SCN)2黄色沉淀。抽滤后,把沉淀转移到表面皿中,在323K以下用烘箱烘干,备用。

注意:如果KSCN在上述操作中使用过量,则生成可溶性的[Hg(SCN)4]2-:

Hg(SCN)2+2KSCN===[Hg(SCN)4]2-+2K+

2.用品

研钵,烧怀,铝箔;Hg(SCN)2(固),KNO3(固),面粉,明胶。

3.操作

取研细的Hg(SCN)2 3g,加人研细的KNO31g、少许面粉、几滴明胶揉成条状,放进铝箔筒内,一端封闭。将装有药品的铝筒放入石膏做的假山洞中。在洞口处点燃药品,铝筒内的药品立即燃烧起来,燃烧后的灰烬呈膨松的黄色棒状物,从洞口蜿蜒而出。

以上这个实验生成氰,还有汞,都不利于安全与环保。
建议大家做下面这个“化学蛇”实验:

1.原理

KNO3是强氧化剂,加热分解放出氧气:

2KNO3=加热=2KNO2+O2↑

K2Cr2O7受热分解生成黄、绿色物质并放出氧气:

4K2Cr2O7=加热=4K2CrO4+2Cr2O3+3O2↑

(黄色) (绿色)

糖是含碳有机物,可在氧气中燃烧,生成H2O和CO2,还产生未完全燃烧的产物碳黑。燃烧过程中,H2O、CO2和黄、绿、黑色物质混在一起,剧烈膨胀,从箔筒内延伸出来,像是一条化学蛇。

2.用品

研钵,烧杯,铝箔;白糖,KNO3(固),K2Cr2O7(固)。

3.操作

①在研钵内分别研细干燥的白糖15g、硝酸钾6g、重铬酸钾15g,混匀。将铝箔卷成长筒状,一端封闭,装入混合药品。

②用生石膏加水做成一假山,底部留有洞口,将装有药品的铝筒放入洞中。

③在洞口处用火柴点燃,铝箔筒内的混合物立即燃烧起来,并有一条“化学蛇”弯弯曲曲地从铝筒里爬出来。
硫氰化汞
硫氰化汞结构式

白色无臭味的粉末或针状结晶。微溶于水、醇、醚,溶于铵盐、氨水、氰化钾溶液。用于烟火和照相显影剂。可由硝酸汞溶液和硫氰酸铵溶液反应制得。

中文名:硫氰化汞
外文名:mercuric thiocyanate
别名:硫氰酸汞
化学式:Hg(SCN)2
相对分子质量:316.79
化学品类别:无机物--硫氰酸盐
管制类型:不管制
储存:密封保存
理化性质

物理性质

外观与性状:白色无臭味的粉末或针状结晶。熔点(℃):165(分解)相对密度(水=1):4相对蒸气密度(空气=1):10.9分子式:Hg(SCN)2分子量:316.79溶解性:微溶于水、醇、醚,溶于铵盐、氨水、氰化钾溶液。[1]

化学性质

接触酸或酸气能产生有毒气体。加热分解出高毒烟气,并生成弯曲蛇状物质。[2]2Hg(SCN)2=2HgS+CS2+C3N4

受热分解产生的蛇状物质

C3N4不稳定,易分解:2C3N4==3(CN)2↑+N2↑[1](CN)2是剧毒气体!

作用与用途

用于烟火和照相显影剂。[1]

使用注意事项

危险性概述

健康危害:对呼吸道、眼和皮肤有刺激性,可致灼伤,可经呼吸道、皮肤吸收引起中毒。长期接触引起中枢神经系统损害。对肾和皮肤有损害,出现口腔炎及牙齿松动等。环境危害:对环境可能有危害,对水体可造成污染。燃爆危险:该品不燃,高毒。[1]

急救措施

皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。[1]

消防措施

有害燃烧产物:氮氧化物、汞、氧化硫、氰化物、氧化汞。灭火方法:消防人员必须穿全身防火防毒服,在上风向灭火。灭火时尽可能将容器从火场移至空旷处。然后根据着火原因选择适当灭火剂灭火。[1]

泄漏应急处理

应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘口罩,穿防毒服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏:避免扬尘,小心扫起,收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏:收集回收或运至废物处理场所处置。[1]

操作处置与储存

操作注意事项:密闭操作,提供充分的局部排风。防止粉尘释放到车间空气中。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴防尘面具(全面罩),穿胶布防毒衣,戴橡胶手套。避免产生粉尘。避免与酸类接触。配备泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。[1]储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包装必须密封,切勿受潮。应与酸类、食用化学品等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。[1]

制备

将硝酸汞与硫氰酸铵作用,沉淀溶于热水中结晶而得。[3]

  

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