用火柴进行的两个实验
近来国外的中小学教育工作者，以极大的热情关注着使用身边易得的材料进行学生实验和演示实验的问题，这样做不仅可以加深学生对周围事物的深入理解，提高学习兴趣，扩大他们的知识面，而且也为学生课后自己在家动手和那些设备较差的学校提供实验条件，同时这样做也符合我国勤俭节约的时代精神。
目的：了解火柴燃烧后产生的刺激性气体是SO2以及SO2具有还原性和漂白作用。
准备：火柴、碘酒(50ml)、高锰酸钾(1ｇ)、饼干(1小块)、玻璃杯(同样大小2个，透明)。
方法：
(1)在1个玻璃杯的底部加入2ml水，滴入2～3滴碘酒，使溶液呈褐色。
(2)将杯、空杯和火柴及盒如下图示拿好。火柴在擦着的同时立即放入杯中，当火柴头烧完后取出火柴，把上方的杯子轻轻盖上，缓慢振荡杯中的溶液，则会看到颜色变化。如果溶液还未完全褪色，可再进行一次同样操作。
(3)向褪成无色的液体中再滴几滴碘酒使呈褐色，用手加入少量捏碎的饼干屑，轻轻振荡杯子，可以观察到颜色逐渐改变。
(4)按(2)的方法再向杯中放入擦着的火柴，颜色又一次改变，振荡后即成为白色。如果有双氧水(3%)时加入几滴后，轻轻振荡，溶液逐渐变成蓝紫和黑色。
注意事项：
(1)本实验中起重要作用的是SO2，因而火柴擦着后立即放入杯中。其次为了不使生成的SO2外逸，上杯一定要轻轻盖住，如果上杯进入下杯过深，则会挤出SO2而使实验失败。笔者实验的结果表明，如果将上杯底朝上，倒过来盖在下杯上更易取得好效果。
(2)也可以使用高锰酸钾的稀溶液代替方法(1)和(2)中的碘酒，观察SO2的还原作用。通常，当KMnO4的用量适当时，可以看到两步变化，即1根火柴可使紫红色溶液变成黄褐色，再1根火柴能使溶液变成无色。
说明：
(1)火柴的火药一般是由可燃剂——硫黄；助燃剂——氯酸钾、重铬酸钾、二氧化锰；摩擦剂——玻璃粉以及颜料、胶等所组成。火药与火柴盒上的发火剂(主要成分是赤磷)通过摩擦而使硫黄燃烧。
(2)硫燃烧产生的SO2溶于水成为具有还原性的亚硫酸：
SO2+H2OH2SO3(3)溶于酒精中的碘可被二氧化硫还原成碘离子而使溶液的褐色消失：
I2+SO2+2H2O2HI+H2SO4饼干屑的主成分是淀粉，碘与淀粉形成的蓝色分子复合物也会随分子碘的消失而消失。
(4)KMnO4溶液的紫色则按如下反应而消失：
2KMnO4+5H2SO3=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4+3H2O无色的碘离子可被双氧水氧化成碘：
2I-+H2O22HO-+I2(5)用类似的方法可进行SO2对品红溶液的漂白作用实验。
(6)可以用AｇNO3水溶液检查KClO3分解产生的氯离子：
2KClO32KCl+3O2碳的还原作用
目的：以火柴杆燃烧后生成的木炭为还原剂，考察碳的还原作用；研究火柴杆燃烧后不易脱落和获得较多还原产物——铜或铁的方法，进而了解炼铁的原理。
方法：
(1)将擦着用过的火柴杆浸至饱和碳酸钠水溶液中，浸泡一昼夜。
(2)从水溶液中取出，使之充分干燥。
(3)将杆的顶端沾上少许饱和碳酸钠水溶液，再用它沾取氧水铁红(Fe2O3)或氧化铜(CuO)。
(4)把它放在煤气灯或酒精灯的火焰中。
(5)将加热后的氧化铁红取出，捏碎、观察磁铁对它的作用；如果加热的是氧化铜，观察是否有游离态的铜生成？
注意事项：(1)为了研究火柴杆燃烧后不易脱落和获得较多还原产物的方法，除用碳酸钠浸泡火柴杆外，还可以使用易得到的草木灰液或食醋等浸泡。这时可考察它们①还原后得到铁或铜的量；②杆的耐久情况；③受热时的状况；④火焰的颜色，其结果如表1：
表1用火柴杆进行铁的还原实验结果浸泡火柴杆的水溶液被还原铁的量杆的耐久情况受热时的状况火焰颜色碳酸钠最多越浓越耐久10%溶液有烟生成橘红色草木灰多越浓越耐久不产生烟和气味橘红色氢氧化钠多无影响膨胀橘红色碳酸氢钠稍多越浓越耐久迅速燃烧橘红色盐酸多越浓越耐久产生气味难闻的烟橘红色食醋多越浓越耐久产生气味难闻的烟橘红色砂糖少越浓越耐久产生气味难闻的烟橘红色氯化钠少越浓越耐久产生气味难闻的烟橘红色硫酸铜少较耐久产生气味难闻的烟绿色使用硫酸铜时，将有铜与铁共同析出。
(2)氧化铁红亦称铁红或铁丹，也可用试剂三氧化二铁(亦称氧化铁或红色氧化铁)，但使用前应当用磁铁除去其中所含的游离铁。
(3)氧化铜可用市售试剂，也可用铜屑或铜粉在蒸发皿中煅烧氧化，这样得到的氧化铜还原性更为显着。
说明：
(1)用碳酸钠水溶液等浸泡火柴杆的目的是为了延长氧化铁红等加热时不从杆上脱落的时间，起还原作用的是火柴杆受热碳化后的碳。
(2)氧化铜的还原反应可用下式表示(2)：
CuO+CCu+COCuO+COCu+CO2(3)氧化铁红的还原反应可用下式表示，这一反应实际上是冶铁过程的主要反应：
C+O2CO2C+CO22COFe2O3+3CO2Fe+3CO2巧用墨水瓶的两个小实验
制“空瓶生烟”装置，演示氨与盐酸反应。
在两个墨水瓶上各装一个分别插有一长一短两个玻璃弯管的双孔塞，长弯管的下端应接近瓶底，短弯管的下端只要穿过塞孔即可，用两个三通玻管将两个墨水瓶连接(如图)。
实验时，事先将浓氨水和浓盐酸分别各滴几滴于两个墨水瓶中，塞紧瓶塞。演示者对位置高的三通管(可在这个三通管上再接一长度适合实验者的身高和需要的橡皮管)吹气，位低的三通管会向外喷出滚滚浓烟。
用墨水瓶制“酒精灯”
在墨水瓶盖上打一小孔，插一截玻璃管作为穿灯芯用，用旧继电器套或青霉素药瓶等作灯帽。
上述二个演示实验的特点是都采用了全封闭的实验装置，一改过去常用的敞口式装置。整个实验操作均在全封闭的状态中进行，反应时无任何有害气体或污染物排入环境中，既改善了实验的条件，也增强了教师和学生的环境保护意识。
注：若无双球玻璃管，也可以用两支单球干燥管串接代用，效果是一样的。
一瓶多用
如图装置具有很广泛的用途，可用于排水法收集气体(A口入气)；排空气法收集气体(A口或B口入气)；也可用于洗气(B口入气)；还可用于贮气或测定气体的体积。甘肃山丹兰后马管局中学陈国爱老师用以下例题来讨论了其用途。
题目
利用该装置收集以下8种气体(烧瓶位置不得移动)①H2②Cl2③CH4④HCl⑤NH3⑥NO⑦H2S⑧SO2。(1)若烧瓶是干燥的，则由A口进气可收集的气体有(2)若烧瓶是干燥的，则由B口进气可收集的气体有(3)若在烧瓶内充满水，可收集的气体有气体由口进入。(4)若在烧瓶中装入洗液用以洗气，则气体应由口进入。
解析
(1)若气体从A口进入收集气体，实质为“向下排空气法”集气，即需密度小于空气的气体，有H2、CH4、NH3。因NO密度接近于空气，故不易收集。(2)情况与(1)相反，实质为“向上排空气法”集气，密度大于空气的气体Cl2、HCl、H2S、SO2均可收集。(3)这种情况为“排水法”集气，或收集难溶于水的气体，如H2、CH4、NO。如果瓶中盛装饱和食盐水，还可收集Cl2，气体由A口进入。(4)排水时，必须使混合气体与洗液充分接触，故气体从B口进入。
怎样使失效的醋酸铅试纸复活
我们都知道，用湿润的醋酸铅试纸可以检验痕量的硫化氢气体的存在。试纸上应出现黑色的硫化铅。其反应如下：
pb2+H2S=PbS↓+2H+可是，往往用市售醋酸铅试纸检验硫化氢气体时，却看不到试纸变黑现象。
原因何在？这要从醋酸铅本身的性质来分析。晶体醋酸铅在空气中易风化，而在表面形成碳酸铅。反应为：
Pb(CH3COO)2·3H2O+CO2=PbCO3↓+2H2O+2CH3COOH若醋酸铅试纸长期存放于空气中，试纸上仅存的一薄层醋酸铅完全发生如上反应是毫无疑问的。说明试纸发生了质变，成为碳酸铅试纸了。
PbCO3是一种难溶电解质，它的溶度积常数很小，Ksp=33×10-14，其溶解度S=33×10-14=18×10-7mol·L-1即在湿润的试纸上所能提供的Pb2+浓度仅仅为18×10-7mol·L-1。据资料所载，制作醋酸铅试纸所配制的醋酸铅水溶液(作为试纸浸透液)的浓度为3%，约含Pb(CH3COO)201molL-1由此可见，已变质的试纸所能提供的Pb2+浓度远远小于01mol·L-1，因而与硫化氢气体反应产生硫化铅的量就很少，试纸变黑现象当然不易看得到，所以试纸才失效了。
那么，有什么办法解决试纸失效这个问题呢？河北省秦皇岛教育学院刘绍莲老师认为，应想办法刺激试纸，使其恢复活性。那就是在检验硫化氢气体时。当用水润湿试纸看不到现象，则改用某些物质的水溶液润湿试纸，致使试纸上的碳酸铅溶解，转化为有足够浓度的铅离子或是铅的络合离子，再与被检验的硫化氢气体作用。
一是，改用稀醋酸(例如02mol·L-1)水溶液，反应为：
PbCO3+2CH3COOH=Pb(CH3COO)2+CO2+H2OPb(CH3COO)2+h2S↓=PbS↓+2CH3COOH这种办法实质上是试纸复原。
二是，改用稀硝酸(例如02mol·L-1)水溶液，反应为：
PbCO3+2H+=Pb2++H2CO3Pb2++H2S=Pbs↓+2H+三是，改用稍浓一些的氢氧化钠水溶液，反应为：
PbCO3+4OH-=Pb(OH)-24+CO2-3Pb(OH)2-4+H2S=PbS↓+2OH-+2H2O试验证明，上述办法效果很好。可以明显检验出01mol·L-1Na2S水溶液中的S2-(使其与01mol·L-1硫酸或盐酸作用而逸出的硫化氢气体)。而对一般的无机分析实验中，S2-含量为10mg/mL(约031mol·L-1)，检出现象就更明显了。
此外，自制醋酸铅试纸，密封保存，更是一条既经济又实惠的好办法。
气球在化学实验中应用两例
气球用于化学实验，有材料易找、操作简单、携带方便、现象明显，既卫生，又安全等优点。因此，贵州松桃民族中学石立军老师将气球在化学实验中的二种用途简介如下。
比较气体的密度和空气密度的大小把气体充入气球中，再将气球的口捆紧，放手后，气球往上飞，证明该气体的密度比空气小。如：H2、NH3、CH4等气体，H2气的效果最好。
做某些气体的性质实验
(1)SO2与H2S的反应实验
在两个气球中，分别装满SO2和H2S，按图装置好，打开两个气球导管的活塞，两种气体在玻璃管中发生反应，可看到玻璃管壁上吸附一层黄色的单质硫，同时，还有少量的水珠生成，还可看到SO2减少的体积只是H2S减少体积的一半。
(2)NO与O2的反应实验
把两个装有无色气体O2和NO的气球，按上图装好，打开活塞，在导管中可看出气体是无色的，在玻璃管中，气体就变成红棕色，且O2气减少的体积也是NO减少体积的一半。
用气球做这两个实验，效果好，现象明显，易观察，且又是封闭式的，避免有毒气体排放到空气中去，保证了师生的身体健康。
用玻璃片作投影实验
硝酸钾的结晶
实验操作和现象
贵阳车辆厂子弟中学周益年老师介绍：用100ml小烧杯，盛放20ml水，再加入牛皮胶粉末少许(约10mg)，置电炉盘上加热，边加热，边搅拌，边加入硝酸钾晶体，将溶液加热至沸，制成硝酸钾的热饱和溶液。
用镊子夹持一小团脱脂纱布，在准备好的玻璃片上均匀涂上一层硝酸钾的热饱和溶液。立即将此玻璃片放在投影仪的载物玻璃上进行投影，不一会在银幕上可见少量晶粒出现，晶粒不断长大，不断向四面伸展生长，一两分钟后，美丽的针状晶体图像就可布满整个银幕。
说明(1)溶液中加入少量牛皮胶(加其他胶水也可)的目的是增加溶液在玻璃片上的附着力，避免溶液聚成液珠，而使投影图像产生难看的光斑。
(2)该实验是根据初中课本第149页的实验设计，目的是使学生看到晶体析出和结晶的微观变化。
银树的生成
实验操作和现象：
在投影仪的载物玻璃上放置一块洗净玻璃片(150×200mm2)用小刀刮锌片的边缘，刮下少许锌片粉末，分散在玻璃片上。
在撒有锌粉的玻片上，滴上1～2ml硝酸银溶液，立即再盖上另一片玻片，并用手轻轻地按压，使玻璃片之间的溶液呈均匀的液膜状，在银幕上可立即看到锌粉和硝酸银反应的现象：在锌粉的周围出现黑色的斑点，各斑点以锌粉为中心，逐渐向四周伸展生长，几分钟后形成一簇簇松花状银树。
粉笔及其在化学实验中的应用
粉笔是教师上课必用的书写笔。在化学实验中，粉笔也有广泛用途。广西钦州师范学校石海信老师介绍有：
粉笔制造
(1)原料：生石膏，水，煤油，水溶性颜料。
(2)原料作用：生石膏——制熟石膏，煤油——脱模剂，颜料——制彩色粉笔用。
(3)配方：熟石膏粉5份，水65份。
(4)工艺流程：生石膏△熟石膏粉碎粉末过筛细粉加水拌浆入铜模湿粉笔脱模成品。
(5)粉笔制造过程中的化学变化：
2CaSO4·2H2O453K+H2O2CaSO4·12H2O+3H2O生石膏熟石膏粉笔在化学实验中的应用
(1)做载体，吸附反应物。如学习红磷性质时，取一药匙研细的红磷和二药匙研细的氯酸钾，用鸡毛小心轻柔地混和，分成若干个绿豆大的小堆。用水湿润粉笔大端，沾取一个小堆的混和物，手持粉笔，大端向下击打桌面，立即爆炸产生火光和发出响声。反应方程式为：
6P+5KClO3=3P2O5+5KCl(2)观察硫酸钙颜色。白粉笔成分为CaSO4·2H2O所以我们可观察到硫酸钙为白色固体。
至于彩色粉笔，那是加进各种颜色染料的结果。
(3)试验硫酸钙的水溶性。把绿豆大的粉笔碎末放入试管，加5毫升水，振荡，可见大部分粉笔不溶解，说明硫酸钙微溶于水。
(4)钙离子和硫酸根离子的检验。取实验3制得的上层清液，分装在两支试管中，在一支试管中滴入少量氯化钡溶液，立即出现浑浊，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，说明粉笔中含有硫酸根离子。在另一支试管中滴入少量草酸铵溶液，可见有白色沉淀生成，再加醋酸，沉淀不溶解，说明含钙离子。
(5)粉笔生烟。取两支粉笔，用小端分别蘸取浓盐酸和浓氨水，使两支粉笔接近，但不要接触，立即产生大量的白色烟雾，持续时间十多分钟。
(6)粉笔层析。取1毫升氨水加到9毫升蒸馏水中，然后将稀释后的氨水倒进装有5毫升正丁醇试管里，振荡，防止液体分两层。
