逍遥学能 2017-06-21 16:21
〔点评〕从一般的经验来看，活泼的金属将置换不活泼的金属，而在本实验中，确用Cu置换出了Zn，为什么呢？本实验不仅是一个趣味性很强的实验，而且和强有力的说明的我们的所谓“规则”都是在“一定条件下”适用的，“条件”对于化学反应何等重要！
实验目的：
观察铜币表面经由银色变成黄金色，以说明氧化还原反应，固体-固体反应以及冶金。
实验原理：
1.氢氧化钠6M溶液的配法：NaOH（s）24g溶于水配成1L。
2.最初的反应系镀锌。锌与氢氧化钠反应产生锌酸钠Na2ZnO2，再经铜还原为金属锌，使铜币被覆一层锌，状似银色硬币，这是氧化还原反应。
3.将银色硬币在火焰中加热系冶金（固体与固体的反应）产生黄铜，使铜币呈现金色。
4.黄铜是Zn（18-40%）与Cu（82-60%）的合金，其颜色依成份而异。
5.将金色的硬币在火焰中再度加热，则铜币表层的锌成份逐渐减少，终至呈现铜色。若加热过久，则铜被氧化而失去光泽。
6.以棉花蘸湿的硝酸汞在铜币上磨擦，Hg2+即被Cu所取代，所得汞与铜产生汞齐呈银色，置于空气中，银色随时间而褪。
7.因不可任意变造货币，故宜改用铜片或铜线。
实验器材：蒸发皿、锌粉、氢氧化纳、硬币、镊子、本生灯、硝酸汞
实验步骤
1.以蒸发皿取锌粉约5克，加6N氢氧化钠溶液约10毫升。
2.加热蒸发皿至溶液几近沸腾。
3.最好使用新的铜币，若旧铜币，则事先将铜币置于稀盐酸（0.1M）或氨水（0.1M），以洗净铜币表面（或用沙纸擦净），经水洗后擦干。
4.以镊子夹干净铜币，置于锌粉的氢氧化钠热溶液中3-5分钟，铜币即被镀上一层锌，成为银色假币，取出后水洗擦干（不可太用力擦）。
5.以镊子夹银色硬币，放入酒精灯的火焰中，经3-5秒后，则见硬币的银色变成金色，从火焰中取出，用水冷却，仔细观察。
6.次以棉花蘸取少许已润湿的硝酸汞固体，在新的铜币上用力磨擦至铜币表面色变均匀后水洗，以卫生纸擦亮表面，即为银色硬币。
变造货币为法所不许，故应将由以上几个步骤所得金色铜币再度放入火焰加热片刻以复原。
来源：中国化学课程网