白糖
故事里的大学问
化学课上，化学老师拿出一小袋白糖，大家对白糖都不陌生，它是一种经常食用的物质，呈白色的小颗粒状，像雪花一样。就在大家奇怪老师为什么带白糖到教室里来时，老师开口说话了：“你们相信吗？我能将这些白糖变成‘黑雪’。”
只见老师拿出一个200毫升的烧杯，在里面投入5克左右的白糖，之后又滴入几滴经加热的浓硫酸，顿时白糖就变成了一堆蓬松的“黑雪”，在嗤嗤地发热和冒气声中，“黑雪”的体积逐渐增大，甚至溢出了烧杯。
你知道白糖为什么会在转瞬之间变成“黑雪”吗？
真相是这样的
这是因为白糖与浓硫酸发生了“脱水”的化学反应，浓硫酸有一个特别的喜好——与水结合的欲望非常强烈，它会充分利用空气中的水分，当然它也不会放过其他物质中的水分，只要一相遇，它就会夺走其他物质中的水分。
白糖是一种糖水化合物，当它遇到浓硫酸时，白糖分子中的水就会立刻被夺走，最后白糖就只剩下炭了，自然就成了黑色。不过，化学反应到此并没有结束，浓硫酸还会继续施展它的本领——氧化，它又把白糖中剩下来的炭的一部分氧化了，生成二氧化碳、二氧化硫，释放出来：C+2H?SO?2H?O+2SO?+CO?
由于二氧化碳、二氧化硫被释放了出来，所以，体积就会变得越来越大，最后将白糖变成了蓬松的“黑雪”。至于为什么会有嗤嗤的响声，那是因为浓硫酸在夺水的过程中会发热。
下面我们来详细介绍一下浓硫酸：浓硫酸俗称坏水，是指浓度大于或等于70%的硫酸溶液。浓硫酸与普通硫酸最大的区别在于它具有强氧化性、酸性，同时还具有脱水性、强腐蚀性、难挥发性、吸水性等特点。
浓硫酸的脱水性在白糖变成“黑雪”的实验中，我们已经做了详细的叙述，下面我们来说一说浓硫酸的其他特性。
1.强氧化性、酸性。
（1）常温下，浓硫酸能使铁、铝等金属钝化，主要原因是硫酸分子与这些金属原子化合，生成氧化物薄膜，防止氢离子或硫酸分子继续与金属反应。
Cu+2H?SO?(浓)(加热）CuSO?+SO?↑+2H?O
2Fe+6H?SO?(浓)(加热）Fe?(SO?)?+3SO?↑+6H?O
（2）加热时，浓硫酸可以与除铱、钌之外的所有金属反应，生成高价金属硫酸盐，本身一般被还原成SO?。
在上述反应中，硫酸表现出了强氧化性和酸性。
2.强腐蚀性。
浓硫酸具有很强的腐蚀性，如不小心溅到皮肤上，应立即用大量清水进行冲洗，尽量减少浓硫酸在皮肤上停留的时间，严重的需要立即送往医院。
3.吸水性。
将一瓶浓硫酸敞口放在空气中，质量就会增加，密度将减小，浓度降低，体积变大，这是因为浓硫酸具有吸水性，能吸附空气中的水分。
在上一部分，我们提到脱水反应，那什么是脱水反应呢？
脱水反应是指有水分子析出的反应过程，但通常不包括由水合晶体或其他水合物中脱除水分子的过程，脱水可在加热或催化剂作用下进行，也可以在与脱水剂反应下进行；可以发生在化合物分子内部，即分子内脱水，也可以发生在同一化合物的两个分子之间，即分子间脱水。
明矾的净水本领
故事里的大学问
一天，小明在电视中看到，在甘肃省一些缺水的地方，农民从井中打上来的水非常浑浊，根本无法饮用，只见一农民伯伯取出几个块状东西，然后将其研成细末，撒在水缸里，不一会儿，缸里的水就变得清澈透底了。
小明感到十分奇怪，问爸爸：“农民伯伯放在水里的是什么东西啊？”爸爸告诉他是明矾，可是小明还是有些搞不明白：明矾为什么能够净水呢？
真相是这样的
自然界中的天然水因含有许多可溶性和不溶性杂质，常呈现出浑浊的状态，不能直接饮用，用明矾可以除去悬浮在水中的不溶性杂质，这是自来水厂净水流程中不可缺少的基本环节，在农村，农民也用这个方法来净水。那么，明矾是如何实现净水的呢？
首先，我们来说一说水中的杂质，水中的杂质多是泥土和灰尘，因重量很轻，所以不容易沉淀下去，浮在水面上，使水变浑浊。另外，这些微小的粒子喜欢从水中把某种离子拉到身边来，或自己电离出一些离子，使自己变成带有电荷的粒子，这些带电荷的粒子都带有负电荷，所以这些都带负电荷的粒子互相排斥而无法靠到一起，就无法结成较大的粒子沉淀下来。
明矾的化学名称是十二水合硫酸铝钾，分子式为KAl(SO?)?·12H?O，它的作用是将彼此不靠近的粒子聚合在一起。明矾一遇到水，就会发生水解反应，在这种反应中，硫酸钾只是个配角，硫酸铝才是个主角。硫酸铝和水作用后会生成白色絮状的沉淀物——氢氧化铝。氢氧化铝带有正电荷，一碰到带有负电荷的颗粒，就会使很多粒子聚集在一起，粒子越来越大，最终就沉到了水底。
明矾净水是过去民间经常采用的方法，它的原理是明矾在水中可以电离出两种金属离子。不过，长期饮用明矾净化的水，可能会引起老年性痴呆症，现在已不主张用明矾作净水剂了。
明矾除了做净水剂外，还可以用作灭火剂和膨化剂。
泡沫灭火器内盛有约1mol/L的明矾溶液和约1mol/L的NaHCO?（小苏打）溶液，两种溶液的体积比约为11∶2。明矾过量是为了使灭火器内的小苏打充分反应，释放出足量二氧化碳，以达到灭火的目的。
炸油条或做膨化食品时，如果在面粉里加入小苏打后，再加入明矾，能加快二氧化碳的产生，大大加快膨化的速度，这样就可以使油条在热油锅里立刻鼓起来，油条吃起来也更加香脆可口了。
魔术猴变蛇
故事里的大学问
一次化学课上，曾老师信步走上讲台，他告诉学生们，在上课之前，他要先变一个魔术。之间他右手拿着一个洁白如玉的工艺品小猴，左手拿着一根二尺多长的细玻璃棒，让观众看过之后，把猴子放在表演台上。接着又用玻璃棒的一端轻轻点了一下猴子的脑袋，神奇的一刻出现了：顿时，小猴升烟起火，变成了一条蜿蜒的淡黄色长“蛇”，冲天而竖。
台下的同学们看得目瞪口呆，大赞曾老师的表演精彩。那么，你知道曾老师在表演的时候运用了哪些诀窍吗？你能否用学过的化学知识解答一下呢？
真相是这样的
其实，这个小猴子是经过处理的，是用一种叫作硫氰化汞的材料做成的，其方法是：取适量的硫氰化汞，少许的水，微量胶水，再加上一些蔗糖和硝酸钾，把这些物质黏聚后，做成小猴，晾干后即可表演。表演前，在小猴子的头部钻一个小洞，然后滴入几滴酒精。
玻璃棒的一端也进行了处理，先蘸上一些浓硫酸和高锰酸钾的混合液，因高锰酸钾具有氧化性，与浓硫酸混合后，就会剧烈氧化燃烧。所以，只要轻轻地点一下小猴子的头部，酒精就会燃烧起来，紧接着整个小猴子开始燃烧，因为小猴子的身体里含有硝酸钾，受热后就会放出氧气，所以燃烧得非常猛烈。再加上硫氰化汞受热时膨胀，一条弯曲的淡黄色长“蛇”就形成了。
经过这样的讲述，你是不是觉得这个魔术其实也没有什么神奇的呢？
平常你喝茶吗？龙井、玉观音、菊花茶，每种茶水的颜色都是不同的，但没有一种茶水是黑色的，不过，我们却能让茶水变成墨水。
先准备好两杯茶，其中一杯放入绿矾，茶水里含有单宁酸，与绿矾能发生化学反应，生成一种叫单宁酸铁的蓝黑色物质，所以，茶水在眨眼的工夫后变成了“墨水”。
冰块也能燃烧
故事里的大学问
玻璃棒能点燃冰块吗？你一定以为不可能，不过，这可是真事。冰块可以燃烧令人惊奇，更令人惊奇的是不用火柴和打火机，只用玻璃棒轻轻一点，冰块就能立刻燃烧起来，而且火焰不熄。
如果不信，你可以做个实验试一试：在一个小碟子里倒上1～2小粒高锰酸钾，将其研成粉末，然后滴上几滴浓硫酸，用玻璃棒搅拌均匀，蘸有这种混合物的玻璃棒就如同一只看不见的小火把，它可以点燃酒精灯，也可以点燃冰块。在冰块上放上一小块电石，然后用玻璃棒轻轻在冰块上一点，冰块马上就会燃烧起来。
那么，你知道这是为什么吗？
真相是这样的
在解释这一问题之前，我们先来了解一下电石，电石的化学名称为碳化钙，化学式为CaC2，遇水会立即发生激烈反应，生成乙炔，并放出热量。当电石接触到冰面上少量的水后会立刻发生反应：
CaC+H?OCa(OH)?+C?H?
这种反应所生成的电石气（化学名称为乙炔）是易燃气体。
由于浓硫酸和高锰酸钾都是强氧化剂，它们足以把乙炔氧化并且立刻达到燃点，使乙炔燃烧。此外，因水与碳化钙反应是放热反应，加上乙炔的燃烧放热，使冰块熔化成的水越来越多，所以碳化钙反应也越加迅速，乙炔产生的热也越来越多，火就越烧越旺，冰块也就燃烧起来了。
需要说明的一点是，碳化钙干燥时并不会自燃，只有遇到水或者湿气，才能迅速产生高度易燃的乙炔气体，在空气中达到一定浓度时，就会发生爆炸。碳化钙是重要的化工原料，主要用于产生乙炔气，也用于有机合成、氧炔焊接等。
冰块可以燃烧，手帕也可以不怕火烧。有兴趣的同学可以尝试做这样一个实验：
将棉手帕放入用酒精与水以1∶1配成的溶液里浸透，然后轻挤，用两只坩埚钳分别夹住手帕两角，放到火上点燃，等到火焰减小时，迅速摇动手帕，熄灭火焰，你会发现手帕依旧完好如初。
这是因为燃烧时，酒精的火焰在水层外，吸附在纤维空隙里的水分吸收燃烧热而蒸发，手帕上的温度无法达到纤维的燃点，手帕当然就烧不坏了。
玻尔巧藏诺贝尔金质奖章
故事里的大学问
玻尔是丹麦著名的物理学家，曾获得过诺贝尔奖。第二次世界大战期间，玻尔被迫离开祖国，为了表示自己一定要重返祖国的决心，他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液中，装在玻璃瓶中，然后将它放在柜面上。
玻尔的这个方法果然奏效，当纳粹分子闯进玻尔的家中进行搜查时，那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮子底下，他们却没有发现。战争结束后，玻尔又从溶液中还原提取出了金子，将其重新铸成奖章。那么，你知道玻尔是用什么溶液将金质奖章溶解掉的吗？
真相是这样的
俗话说，真金不怕火炼。意思是说，金子的化学性质十分稳定，即使在1000℃的高温下也不会被氧化，不容易与其他物质发生化学反应。那么，玻尔是用什么方法将金质奖章溶解的呢？
原来，玻尔用的溶液叫王水，王水是浓硝酸和浓盐酸按照1∶3的体积比配制成的混合溶液。王水又称“王酸”“硝基盐酸”，是一种腐蚀性非常强、冒黄色烟的液体，它是少数几种能够溶解金的物质之一。
由于王水中含有硝酸，氯气和氯化亚硝酰等一系列强氧化剂，同时还含有高浓度的氯离子。所以，王水的氧化能力比硝酸强，不溶于硝酸的金，却可以溶解在王水中。由于金和铂能溶解于王水中，所以，人们的金铂首饰（黄金）在被首饰加工商加工清洗时，一定要注意，因为一些黑心加工商会在里面加入王水，骗取部分金铂，损害消费者的利益。之后，黑心加工商会通过置换反应，将金铂还原出来。
你看过电影《黄金大劫案》吗？在电影结尾部分，主角“小东北”拉着一油罐车的王水去闯银行、溶黄金，最后成功挫败日军阴谋。其实，这是非常不合理的。
我们知道王水是一种浓酸，既然能把性质稳定的金子都溶解掉，用铁皮做的油罐车又怎么逃过被溶解的命运？这是其一。
其二，王水是按照浓硝酸和浓盐酸1∶3的比例混合的，非常不稳定，会释放出大量的氯气，需要现配现用，不能运输，不能储存，没有成品，如果真的配了一油罐车的王水去溶解黄金，周围的人肯定已经先被氯气给毒死了。
“水下花园”奇观
故事里的大学问
在学校组织的中秋晚会上，一位同学表演了一个精彩的小节目——“水下花园”。这位同学在大家的注视下，拿出一个盛满无色透明水溶液的玻璃缸，然后向里面投入了几颗米粒大小的不同颜色的小块块。
不一会儿的工夫，在玻璃缸中竟出现了各种各样的“枝条”，纵横交错地生长着，绿色的“叶子”越来越茂盛，“花儿”鲜艳夺目！一座五彩缤纷的“水下花园”展现在观众的面前。顿时掌声四起，大家为这位同学的精彩表演喝彩。可是大家都有一个疑问：这座“水下花园”是如何建造起来的呢？
真相是这样的
原来玻璃缸中盛放的无色透明的液体并不是水，而是一种叫作硅酸钠的水溶液，俗称水玻璃。这位同学投入的各种颜色的小颗粒，是几种能溶解于水的有色盐类的小晶体，它们是蓝色的硫酸铜、红棕色的硫酸铁、淡绿色的硫酸亚铁、白色的硫酸锌、深绿色的硫酸镍等。
这些小晶体与硅酸钠发生的化学反应非常有趣，当把这些小晶体投入到玻璃缸里后，它们的表面会很快生成一层不溶解于水的硅酸盐薄膜，这层带有颜色的薄膜覆盖在晶体的表面上。
