铁棒变金棒
秀场
魔术台上放着一根磨得发亮的铁棒和一瓶淡蓝色的水。只见魔术师手里拿着一块红布,满面笑容地向观众说:“观众朋友们,我今天要把这根铁棒变成金棒。”他说完之后,只见他将这根铁棒往瓶中一放,蒙上布,过一会儿,嘴里念念有词地说:“变!”拿出来一看,铁棒果然变成了金棒。
揭秘
铁棒真的能变成金棒吗?恐怕读者不会相信竟有此事,那么这魔术的奥妙在什么地方?
实际上,这是一个极为普通的化学反应,魔术师的瓶子里装的那种淡蓝色的溶液是硫酸铜溶液。铁比铜活泼,所以铁棒中的铁能把硫酸铜中的铜置换出来,这种反应结果生成了硫酸亚铁和铜。由于这个反应是在铁棒表面进行的,因此,生成的铜附在铁棒上了,铁棒就变成了紫铜色,好似金棒一样。懂得这个道理之后,同学们自己可以做类似的魔术——如:铁环变银环,把铁环浸在硝酸银中即可。
相关化学概念
置换反应是无机化学反应的基本类型之一,指一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,可表示为:
A+BC→B+AC
置换关系是指组成化合物的某种元素被组成单质的元素所替代。
一、根据反应物和生成物中单质的类别,置换反应有以下4种情况:
1。较活泼的金属置换出较不活泼的金属或氢气,例如:
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
Zn+2HCl2
2。较活泼的非金属置换出较不活泼的非金属,例如:
aBr=Br2+2NaCl
O2+2H2S=2S↓+2H2O
3。非金属置换出金属。
4。金属置换出非金属。
溶液中或气体之间发生的置换反应在常温下进行,气体与固体或两种固体之间发生的置换反应一般需在高温下进行。例如:
2Mg+gO+C
二、根据反应环境的类别,置换反应有以下2种情况:
1。干态置换,在加热或高温条件下固体与固体或固体与气体发生的置换反应。
2。湿态置换,在水溶液中进行的置换反应。
①金属跟酸的置换,是金属原子与酸溶液中氢离子之间的反应。如:
“不能用浓硫酸,硝酸(具有氧化性)排除K。a”
Zn+2HCl2+H2↑
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
2Al+3H2SO4(稀)Al2(SO4)3+3H2↑
②金属跟盐溶液的置换,是金属原子跟盐溶液中较不活动金属的阳离子发生置换。如:
O3)2Hg+O3)2
三、按元素的性质划分,金属与非金属单质间的置换。
1。金属单质置换金属单质
2Al+Fe2O3Al2lO3+2Fe(铝热反应。Al还可与V2O5、nO2等发生置换)
Fe+CuSO4FeSO4+Cu
2。金属单质置换非金属单质
2Na+2H2O2NaOH+H22Mg+gO+C
3Fe+4H20Fe3O4+4H2(高温下进行)-
3。非金属单质置换金属单质