“现在,我们先将这个问题抛开,来检验一下氢气燃烧后究竟变成什么物质。我再拿取那根玻璃管,用吸水纸卷成一根纸棒将玻璃管内擦干,然后将玻璃管再次套在氢气火焰上。不过,现在你们不要听声音了,只需观察玻璃管内发生的变化。不久之后,玻璃管的内壁上生出了一层薄雾,并渐渐变得浓密,最终形成几滴无色液体顺着内壁流下来。这些液体便是燃烧后的氢气,也就是氢气和空气中的氧气化合而成的化合物。从它的外观来看,谁都会认为它是水,不过在进行这个判断之前,我们还需尝一尝它的味道。
“但是,我现在使用的管子还是太细,这样流出的液体还不够润湿一个指尖呢,所以我们要设法改进,比如,使用一个广口瓶来代替这个玻璃管。我将瓶子的内壁擦干,然后将它套在火焰上,薄雾又生成了,并越聚越多,最终凝成一滴滴小液滴,沿着瓶壁流下来。要是我们多等一段时间,一定会有许许多多的小液滴流到瓶口,我们就可以用手指去蘸了。”
火焰在颠倒的瓶子中燃烧了一段时间后,保罗叔叔稍稍摇动一下瓶子,果然有许多冷凝的液体流到瓶口,并聚集在一起。孩子们经叔叔指示,立刻用手指去蘸着尝一尝它的味道。
约尔说:“它没有味道,也没有气味,更没有颜色,我怀疑它是水。”
“你不用说‘怀疑’,因为它的确就是水。我让你们倾听氢气的火焰发出的声音,就是要让你们明白这神奇的变化。水是燃烧后的氢气,它是由氢气和氧气化合而成的化合物。人们普遍将水认为是火的敌人,而实际上水却能生成产生火焰所需的最佳燃料——氢气,以及能使金属燃烧的助燃气体——氧气。化合成水的氢气和氧气的分量并不相同,其中氢气占2份,氧气占1份。你们从这个事实便可明白,为什么我混合了2小瓶的氢气和1小瓶的氧气能发出最响亮的爆鸣声了。这种混合气体在爆炸时会生成少量的水,这些水因受高热而蒸发,会猛烈地冲出瓶子,同时发出巨大的声音。因为这声音非常巨大,你们也许会认为爆炸时生成了大量的水,但实际上生成的水却是很少的,不过很小的一滴而已。你们可以用数学将这个事实计算出来:
要制取1升水,必须有1860升的混合气体,其中620升氧气、1240升(氧气的2倍)氢气。
由此可知,我们这个只能容纳
升混合气体的瓶子所生成的水当然是少之又少了。
“试想氢气和氧气结合而生成的小小一滴水,它们的结合是多么隆重啊!”
“现在,我们要讨论一下用硫酸和锌来制取氢气的理由了。我们知道,硫酸是硫氧化物的水溶液,其中含有3种元素:氢、氧、硫。硫酸中的氧和硫与锌的化合能力较强,所以一旦遇到了锌,便会同锌化合成另一种化合物,叫硫酸锌。另外,氢在失去结合对象氧和硫后,便只好独自离开。至于新的化合物硫酸锌,从其名称就可以知道它也是一种盐类。这种盐类极易溶于水,所以我们是无法看见它的。”
“现在,让我们来看一看刚刚制取氢气的瓶子吧。此时,化学反应已经停止了,所有的锌都已经变为了盐类,并溶解在水里,只剩下一些没发生化学反应的黑色杂质。我们将这个瓶子静静放在壁角,那些溶解在水中的物质会慢慢结晶析出,生成一种白色沉淀物,这种白色沉淀物有强烈的味道,就是我们刚刚所说的硫酸锌。”