逍遥学能 2017-09-07 13:22
前不久在用锌粒和稀硫酸作用制取氢气时，有学生问到反应后锌的表面为什么总是黑色？这是因为锌与稀硫酸反应后，锌的表面凹凸不平，有很多细小的锌的颗粒，由于颗粒很小，光被完全吸收，故黑色。正好像氯化银受光的作用后，分解出来的银粒，由于颗粒太小而呈黑色是一个道理。
但为什么锌和硫酸反应后表面会凹凸不平呢？这是因为在溶液（稀硫酸）中存在大量水分子，氢离子和水分子化合成水合氢离子（H3O+），水合氢离子与水分子均匀混合在一起，因此，溶质之间或其溶剂分子（这里指H3O+）之间是有一定距离的。当锌与稀硫酸接触时，彼此发生了置换反应，因为锌表面的原子排列比较紧密，所以在它和稀硫酸作用时，相邻的两个锌原子不可能同时和溶液里的水合氢离子（H3O+）作用，只有和水合氢离子（H3O+）靠得很近的锌原子才能起置换反应，这样就使锌的表面呈现出凹凸不平的状态。
同时，由于锌的表面呈现凹凸不平的状态，表面面积特别大，而氢具有能溶解在金属里的性质，且凹凸不平的锌也有较强的吸附能力，这样使氢更易溶解在锌的表面，因而就更增加锌表面的多孔现象。