硫黄在氧气中燃烧

时间:2024-06-26 07:44:02

“不再多说了。现在,我们继续实验。我们要在含有氧气的瓶子里燃烧一些物质,观察它燃烧的样子,先用硫来试一试。

“按照之前在盛满氮气的瓶中燃烧磷、硫的方法,我将一片碎瓷片做成一只小杯,又将一根铁丝的一端弯成圆形,并将碎瓷片放入。然后,将铁丝插在一个大软木塞中,这个瓶塞不但可以盖住瓶口,还可以使碎瓷片固定在适当的位置。如果没有软木塞,也可以使用一张圆形的厚纸,铁丝的另一端必须露出软木塞或厚纸,以便于我们升降碎瓷片,使其固定在瓶子的中央,与氧气充分接触。”

硫黄在氧气中燃烧

保罗叔叔准备好后,就小心地将倒立的大瓶子与杯子一起转移到水盆里,然后在水底下拿开杯子,并用手掌掩住瓶口。按照这样操作,他很轻易地将瓶子取出直立在桌子上,而不使瓶子里的氧气与外界空气混杂。保罗叔叔将一片小玻璃作为瓶盖暂时盖在瓶口,并在碎瓷片里放好了一小粒硫黄。然后,他点燃了硫黄,将铁丝伸入瓶中,那块碎瓷片就被软木塞吊在瓶子中央了。

在一般状况下,硫黄燃烧是很迟缓的,发光也很微弱,所有人都知道这个事实。所以,两个孩子对此刻的燃烧都很吃惊。在实验开始前,保罗叔叔已经将百叶窗合上了,以免日光穿透进来而减弱了硫燃烧时的光彩。硫黄在燃烧时释放出十分强烈的臭味气体,同时放出一种美丽的蓝光,把室内照得像在水底一般。

爱弥儿兴奋地拍手大叫:“真好看!真好看!”

硫黄燃烧产生的烟气从瓶中逸出,屋子里飘散着一种使人窒息的异臭,所以当火焰熄灭后,保罗叔叔就将窗子打开了。

他说:“好了,硫黄已经将瓶子里的氧气用尽了。现在,我也不必再细说硫在氧气中燃烧的情况,因为你们眼睛所看到的要比我所讲的更准确,它告诉你们,硫在氧气中燃烧所生成的热和所发出的光,与在空气中燃烧时并不相同。现在,我要提一个问题:刚刚燃烧过的硫现在变成什么了?硫和氧气化合变成了什么物质呢?它变成了一种有异臭的不可见的气体,它会使人咳呛,有一部分气体已经散逸在空气中——我们的嗅觉、咳呛都证实了这一点——但大部分气体依旧留存在这个瓶子里。现在,我们要使用石蕊试纸试试,检验它到底是什么物质。不过,我们还需要先将这种气体溶解在水里,因为干燥的物质是不能使石蕊色素发生变化的。我先在瓶子里倒入一些水,震荡一下,使瓶中的气体尽快溶解在水中,然后将水溶液滴在蓝石蕊试纸上。现在,你们看,试纸已经变为红色,这告诉了我们什么?”

约尔说:“它告诉我们水溶液是一种酸,也就是硫燃烧变成了一种酸酐。”

爱弥儿接口说道:“这个方法真简单。以前,我们想要分辨某种物质是不是酸类,只能用舌头去品尝它的味道,现在用了石蕊试纸之后,我们就可以用眼睛观察了。”

保罗叔叔同意他们说的:“那的确是一种很简单的方法,你们想一想,对于一种看不见、感觉不到的物质,我们若是想要知道它是什么物质,是十分困难的。现在,我们可以使用石蕊试纸去检测它的水溶液,实验结果能立刻告诉我们:‘这是一种酸。’”

“那它能不能告诉我们这种水溶液是否具有酸味呢?”

“当然可以啊,凡是能使蓝石蕊试纸或蓝花变红的物质,都会有酸味。”

“不过,你怎么能知道石蕊试纸检测出的结果一定是真实的呢?”

“你们可以蘸一些来尝一尝,你们不用害怕,这液体含很多水,味道很淡。”

保罗叔叔先做了示范,孩子们才蘸了些水溶液品尝,感觉它的味道果然有一点儿酸。

爱弥儿说:“确实有一点儿酸味,只是味道很淡,不像磷酸那样强烈。”

“虽然它的酸味淡,但既然有酸味,就说明它也是一种酸啊!如此看来,我们的味觉与石蕊试纸是一致的,它们都告诉我们这种水溶液是一种酸,这种酸叫亚硫酸(H2SO3),而由硫和氧气化合后产生的使人发呛的臭气是亚硫酸酸酐。”

约尔道:“之前,你说到过另一种由硫组成的酸,叫硫酸。是不是硫分别组成了两种酸呢?”

“是的,孩子,硫组成了两种酸,一种含氧较少,一种含氧较多。含氧较少的酸,它的酸性也较弱,称为亚硫酸;含氧较多的酸,它的酸性也较强,称为硫酸(H2SO4)。无论在空气中或在纯氧中,硫燃烧时只能夺取定量的氧气而生成亚硫酸酸酐,所以它溶在水里也只能生成亚硫酸。在化学上,我们可以通过另一个间接的方法使硫和氧气尽量化合而生成硫酸酸酐,这种硫酸酸酐溶在水里就成了硫酸。现在,关于硫的知识已经说得不少了,让我们看一看碳在纯氧中燃烧会有什么变化?”