〔點(diǎn)評(píng)〕從一般的經(jīng)驗(yàn)來看,活潑的金屬將置換不活潑的金屬,而在本實(shí)驗(yàn)中,確用Cu置換出了Zn,為什么呢?本實(shí)驗(yàn)不僅是一個(gè)趣味性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),而且和強(qiáng)有力的說明的我們的所謂“規(guī)則”都是在“一定條件下”適用的,“條件”對(duì)于化學(xué)反應(yīng)何等重要!
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>
觀察銅幣表面經(jīng)由銀色變成黃金色,以說明氧化還原反應(yīng),固體-固體反應(yīng)以及冶金。
實(shí)驗(yàn)原理:
1.氫氧化鈉6M溶液的配法:NaOH(s)24g溶于水配成1L。
2.最初的反應(yīng)系鍍鋅。鋅與氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生鋅酸鈉Na2ZnO2,再經(jīng)銅還原為金屬鋅,使銅幣被覆一層鋅,狀似銀色硬幣,這是氧化還原反應(yīng)。
3.將銀色硬幣在火焰中加熱系冶金(固體與固體的反應(yīng))產(chǎn)生黃銅,使銅幣呈現(xiàn)金色。
4.黃銅是Zn(18-40%)與Cu(82-60%)的合金,其顏色依成份而異。
5.將金色的硬幣在火焰中再度加熱,則銅幣表層的鋅成份逐漸減少,終至呈現(xiàn)銅色。若加熱過久,則銅被氧化而失去光澤。
6.以棉花蘸濕的硝酸汞在銅幣上磨擦,Hg2+即被Cu所取代,所得汞與銅產(chǎn)生汞齊呈銀色,置于空氣中,銀色隨時(shí)間而褪。
7.因不可任意變?cè)熵泿,故宜改用銅片或銅線。
實(shí)驗(yàn)器材:蒸發(fā)皿、鋅粉、氫氧化納、硬幣、鑷子、本生燈、硝酸汞
實(shí)驗(yàn)步驟
1.以蒸發(fā)皿取鋅粉約5克,加6N氫氧化鈉溶液約10毫升。
2.加熱蒸發(fā)皿至溶液幾近沸騰。
3.最好使用新的銅幣,若舊銅幣,則事先將銅幣置于稀鹽酸(0.1M)或氨水(0.1M),以洗凈銅幣表面(或用沙紙擦凈),經(jīng)水洗后擦干。
4.以鑷子夾干凈銅幣,置于鋅粉的氫氧化鈉熱溶液中3-5分鐘,銅幣即被鍍上一層鋅,成為銀色假幣,取出后水洗擦干(不可太用力擦)。
5.以鑷子夾銀色硬幣,放入酒精燈的火焰中,經(jīng)3-5秒后,則見硬幣的銀色變成金色,從火焰中取出,用水冷卻,仔細(xì)觀察。
6.次以棉花蘸取少許已潤(rùn)濕的硝酸汞固體,在新的銅幣上用力磨擦至銅幣表面色變均勻后水洗,以衛(wèi)生紙擦亮表面,即為銀色硬幣。
變?cè)熵泿艦榉ㄋ辉S,故應(yīng)將由以上幾個(gè)步驟所得金色銅幣再度放入火焰加熱片刻以復(fù)原。
來源:中國(guó)化學(xué)課程網(wǎng)
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