“再看，燃烧纸的黑色烟雾和黑色灰烬让我们确定纸中含有碳，即使没有用石灰水检测，燃烧的蜡烛芯产生的白色烟雾就可以让我们相信蜡烛中包含碳，虽然纸和蜡烛都是白色的。现在我们要研究第三种物质，它看上也没有含量碳的迹象。它是酒精。它强烈的酒味会立刻让我们相信它不是水，尽管它是透明的。它非常易燃，燃烧的时候生成无烟的火焰。这种易燃并且无色的液体中含有碳吗？它的火焰和周围都没有任何黑色的迹象。它燃烧的时候并没有黑烟残留。现在只有石灰水可以解决这个问题了。在一个弯曲的空心线支撑的小杯中倒入一点酒精，点燃之后把它放进刚才装满空气的瓶中。只要酒精一停止燃烧我就把石灰水倒进去检测，石灰水变成了白色。问题解决了，现在可以完全确信，酒精这种像水一样无色透明的液体也包含黑色不透明的碳。
“用这种方法我们可以检测很多种物质，气体燃烧后如果可以使石灰水变浑浊，就证明它们含有碳。我多次强调这一点，是为了告诉你们，我们不能被物质的外表所欺骗，可以通过实验证明化合物的真实属性。我刚刚向你们证明了，这些现象也说明，这些物质中含有碳。可是仅从外表看，我们不会相信它们含碳。你们必须准备好接受更令人惊讶的事实，那就是：一块石头也可以生成碳酸。
“白垩粉、大理石和石灰石都含有碳酸，碳酸的酸性很小，总是做好准备把自己的位置让给其他酸性更强的酸类。化学中推崇严厉的弱肉强食法则：离开那里，把位置给我。如果我们把一些强酸倒在碳酸钙上，碳酸会挥发，被新来的酸挤走，新来的会占据碳酸的位置，和石灰生成一种新的盐类。举例来说，硫酸可以把碳酸钙变成硫酸盐，磷酸可以把碳酸钙变成磷酸盐。在这两个例子中，碳酸都挥发了，在石头的表面生成气泡。
“这种变化值得看一下。我们现在用刚才燃烧木炭后得到的白色粉末做一次实验。这是刚才瓶子底部的粉末，还没有干，但这不会影响我们实验的成功。我把一滴硫酸滴在白色粉末上，这堆混合物立刻沸腾了，表面被泡沫覆盖。这些泡沫是碳酸生成的气泡，但却被硫酸置换出来。现在让我们试一下真正的粉笔，它是用来在黑板上书写的。当酸接触粉笔的时候形成了气泡，这是碳酸被置换出来的明确信号。
“你们已经倾向于承认这种白色的粉末和粉笔有同样的性质，记住我说的话，辨别这两种外表相似的东西，现在这个定性的检测可以毫无疑问证明这一点。当这两种物质接触酸的时候都会形成泡沫，它们都产生同样的气体，当我们分别大量操作，把所有气泡中的气体收集起来进行实验时，可以很容易的证实这一点。它们的相似不仅仅在外表上，而且是在内部，在根本上相似；换句话说，这两种物质是同一种东西。
“石灰石也是同样的东西。但是我们怎么才能把石灰石从我们所见的其他石头中区别出来呢？这个问题亟需解答，因为我们马上需要从这种石头中得到充足的碳酸，为以后的实验做准备。我们不能无计划地行事，尝试我们遇到的第一块石头，如果不能满足我们需要的话就试下一块。我们必须在开始就为我们的装置准备正确的材料，从而收集碳酸。这种材料——气体的储藏室，是在哪里发现的？我们如何从许多不同种类的石头中挑出我们需要的那一种？一滴强酸可以给我们提供答案。这是一块从小河的河床上挑选的坚硬的石头。我用一滴硫酸实验过，没有结果，没有泡沫。因此这块石头不包含碳酸，它不是碳酸钙，不能满足我们收集气体的需要。我们可以扔掉它。第二块石头和第一块一样坚硬，我用同样的方法检测它。酸和它刚刚接触的时候就产生泡沫，所以这块石头含有碳酸钙，它是石灰石。如果一个人不熟悉石头的产地，不能从石头的外观辨别石头的种类，都可以采用刚才的办法，这样可以方便地解决所有疑惑，辨别一块石头到底是不是石灰石。”
埃米尔赞同道：“这方法很简单。如果和强酸结合可以产生泡沫就是石灰石，如果不产生泡沫就不是石灰石。产生泡沫的可以生成碳酸，另一种就不生成碳酸，因为它不含有炭。”
保罗叔叔继续说道：“在我们的定义中，我只需要改变一个词，这样我们的术语就可以和化学中的一样了。我说‘产生气泡’的意思是当释放一种气体的时候冒泡或者沸腾，我应该用‘沸腾’这个词。在化学用语中，我们说石灰石在强酸的作用下沸腾，它的意义和冒泡、产生气泡或者生成泡沫是一样的。不能沸腾的石头就不是石灰石。
“‘石灰石’的意思是碳酸钙，但是还有很多种碳酸盐，每一种金属都有相应的碳酸盐，有的时候还不止一种。有时一种金属生成几种碳酸盐。铁、铜、铅、锌都有自己的碳酸盐，就像钙一样，有碳酸钙，也就是石灰石。碳酸盐比其他物质的含量丰富，在我们生活的地球上扮演着一个非常重要的角色，因此我要求你们特别注意它们。大部分土壤都是由碳酸盐构成的，绵延的山脉中的大部分也是碳酸盐。无论是稀有还是丰富，所有的碳酸盐无一例外都有遇到酸沸腾的特性，因为它们都含有碳酸，否则它们不会是碳酸盐。当遇到更强的酸类来占领它的位置时，碳酸都会释放出来，沸腾或者冒气泡总是伴随着这种气体的释放。根据它们的这种特性，我们很快可以学到新的知识。
“我把一两把壁炉中的灰烬放进瓶中。如果我让你们检测灰烬中包含什么，你们会怎么回答？你们没有办法回答我，因为看、尝、闻不能给我们提供任何有用的信息。只有一个有巧妙的技巧可以帮助我们找到证据，得出答案。我把一点硫酸倒在灰烬上，然后它沸腾了，硫酸和灰烬的混合物剧烈的生成气泡。因此我们知道……谁能告诉我答案呢？
“我知道，”埃米尔急忙回答，“灰烬中有碳酸钙。”
朱尔斯说：“我想朱尔斯得出的结论太轻率了。所有的碳酸盐遇到酸都会沸腾，所以生成气泡只能证明灰烬中有一种碳酸盐，但是不能告诉我们是哪一种碳酸盐。”
“朱尔斯，你是对的。灰烬中包含一种碳酸盐，但不是石灰，而是另一种金属——钾，你们可能从来没有听说过它的名字。如果刚才我用这堆灰烬做的实验没有告诉我们这种金属包含什么，它的性质是什么，至少也没有告诉我们，从壁炉中得到的这堆灰烬包含碳酸。你们可以从实验看出来，化学家们都是通过检测物质来确定物质的属性的。你递给化学家一块石头、一块矿物、一把泥土，或者任何你认为值得认真检测的东西。他会用同样的一种化学药品检测，告诉你东西里包含铁；他用另一种化学药品检测，然后确定里面包含铜；用第三种药品检测，确定里面有硫，以此类推。然而，这里面的铁、铜和硫都不是肉眼可以看见的，甚至在进行各种检测时肉眼也看不见。然而，经过各种化学药品检验以后，可以确定其中确实存在这些物质。当一块白色的大理石接触硫酸的时候会沸腾，我可以得出结论，大理石中含有碳酸，并且还有碳。化学家也是用同样的方法检测，通过这些检测确定一种物质中包含这样或那样的元素，不必用肉眼去观测。
“现在让我们准备制备一些碳酸。首先我们需要大量的碎石灰石。我把一把石灰石放在瓶中，加水，使酸的作用缓和，这样就可以稳定、缓慢地释放出气体，而不是剧烈地冒出气泡，那样就很难操作了。我要用的酸类不是硫酸，你们在以前的实验中已经见过硫酸了。我不使用硫酸的原因是硫酸和石灰石会生成硫酸钙，也就是熟石膏，那是一种不能溶解的物质，它会附着在石灰石的四周，阻碍一部分酸继续作用，使气体的释放停止。这种操作尽管在最初会很成功，但是后来会过早终止。为了使气体不受阻碍地释放，石灰石的表面必须干净，不会附加保护层。换句话说，新的化合物必须在生成的时候立刻离开。如果新的化合物可以溶于周围的水的话就可以实现这个目的，我们使用盐酸可以达到这个效果。”
“你刚才说是什么酸？”埃米尔问道。
“我说的是盐酸。”
“它的名字太有趣了！我觉得我记不住。”
“不要怪我，它的名字不是我发明的。我们把它叫做盐酸，在车间和工厂里它都是这个名字。我的一个铁匠朋友，他也是锁匠和铜匠，他用盐酸来清洗它的旧铜餐具，他给了我一瓶盐酸。跟他说盐酸，他知道我的意思，但是用盐酸这个词，他就回给你一个白眼。”
“但它为什么叫盐酸呢？听上去是个非常奇怪的名字。”
“它之所以叫盐酸，是因为它是由厨房里最常见的盐制成的。用‘spirit’这个单词看上去会让你们很困惑，它是从早起化学用语中流传下来的，它是所有不可见的物质的总称，这些物质实际上就是我们现在说的气体。对很久以前的化学家来说，这种从热酒中生成的看不见并且易燃的水蒸汽就是盐酸，用特定方法来处理的这种从常见的盐中生成的刺激的酸味水蒸气就是盐酸。盐酸是它的常用名，只有偶尔会用到它们的工匠叫它们氯化氢。
“这种酸还有另一种值得注意的特性：它不包含氧，它不像硫酸、碳酸、磷酸和其他我们或多或少提过的酸类那样是非金属燃烧后形成的。它是由氯和氢构成的，这种组合使它的名字非常难记。氯，我希望你们不要忘了，是一种在盐和氯酸里发现的非金属。至于氢，我就不用再提醒你们它是什么了。
“简单地说，盐酸是一种黄色液体，它非常酸，它在空气中蒸发形成白色的烟雾，有非常刺鼻的气味。我把装有水和石灰石块的瓶中放入一些盐酸，它会剧烈沸腾并冒出气泡，石灰石中的碳酸会释放出来，它的位置被盐酸所替代。我们会在下一节课详细说明这个化学作用。”
