宋朝有一個(gè)商人,唯利是圖,用“點(diǎn)鐵成銅”的方法騙人錢財(cái),他是怎么操作的呢?他把別人交來的鐵器放入清水中,然后再向水中加入一些白色粉末,清水就立即變成了藍(lán)色溶液,溶液里的鐵器也逐漸變成了紫紅色。
鐵器怎么會(huì)變成紫紅色的呢?我們想一想,商人是利用什么知識(shí)來行騙的。
結(jié)合所學(xué)知識(shí)我們知道,藍(lán)色溶液里一定有銅離子,那么白色粉末就可能是硫酸銅晶體,紫紅色金屬應(yīng)該就是銅,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為:Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。這個(gè)反應(yīng),我國(guó)西漢劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中曾記載:“曾青得鐵,則化為銅,外化而內(nèi)不變?!薄霸唷笔侵杆{(lán)綠色的硫酸銅溶液。因膽礬(五水硫酸銅,化學(xué)式:CuSO4·5H2O)晶體味苦,古代稱其溶液為“膽水”?!澳懰~”,就是指紫紅色的銅單質(zhì)附著在鐵的表面(如圖1)。這是現(xiàn)代濕法冶金技術(shù)的先驅(qū),在宋朝已經(jīng)開始將這個(gè)技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)。
宋朝的商人之所以能夠行騙成功,是因?yàn)楫?dāng)時(shí)面對(duì)的是無知的人們,若在今天,他估計(jì)連一個(gè)初中學(xué)生也騙不了。那么,目前還有沒有類似的行騙伎倆呢?
有!比如有人以假黃金來行騙。
我們知道,我國(guó)古代有以金碧輝煌、榮華富貴為美的傳統(tǒng)。黃金首飾是不少人經(jīng)常佩戴的,它不僅是一種裝飾,而且是身份、地位的象征,此外還有一定的收藏價(jià)值。黃金儲(chǔ)備量是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的重要標(biāo)準(zhǔn)。那么,假黃金如何造假、如何辨別呢?
目前在市面上存在的高仿黃金首飾有三種:第一種是表層電鍍,即在銅或銀等首飾表面鍍上一層黃金。怎么辨別呢?根據(jù)制造工藝,我們只要用針或者刀在表面輕輕刻劃,如果表里顏色不一,就說明是假的。第二種是包金,即在其他金屬材料首飾表面包上一層黃金薄片。包金首飾多是實(shí)心的,肉眼看不出破綻,只有一個(gè)簡(jiǎn)單粗暴的方法可用來分辨,即掰斷后看實(shí)心處的顏色(如圖2)。第三種是在真黃金中熔融加入其他的金屬,比如說初中化學(xué)課本中介紹過的黃銅(銅鋅合金),即將一定比例的銅和鋅加熱熔融制成的合金,顏色與黃金無異。真黃金和銅鋅合金混融在一起,以次充好,欺騙顧客,怎么辨別呢?
圖1
圖2
小銘、小華、小月等同學(xué)結(jié)合所學(xué)的金屬的化學(xué)性質(zhì),討論如下:
“既然顏色外觀不能識(shí)別,我們可以考慮相關(guān)的金屬銅、鋅、金的化學(xué)性質(zhì),對(duì)比三種金屬的有關(guān)化學(xué)變化,看有沒有不同的現(xiàn)象證據(jù)告訴我們?!?/p>
“對(duì),這里的辨別實(shí)際就是我們學(xué)習(xí)的物質(zhì)鑒別,鑒別依據(jù)是相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì),證據(jù)是物質(zhì)發(fā)生變化時(shí)有明顯不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),這個(gè)現(xiàn)象將幫助我們做出分析判斷?!?/p>
“同意你們的想法。我們感冒了,要到醫(yī)院里做抽血化驗(yàn),就是化學(xué)檢驗(yàn)、鑒別,看是不是病毒性感冒?!?/p>
“是啊,動(dòng)物檢疫、公路上交警的酒精測(cè)試,也是類似的道理,是吧?”
大家你一句、我一句,腦洞大開,最終提出了三種可行性辨別方案:
方案一:根據(jù)金屬和氧氣反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì),我們可以用火燒,即在空氣中加熱。因?yàn)椤罢娼鸩慌禄馃挕?,金被加熱后不?huì)變色,但如果摻入銅的話,銅被氧化后會(huì)變黑的(如圖3)?;瘜W(xué)方程式為:2Cu+。
圖3
方案二:我們可以請(qǐng)酸來幫忙。根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,鋅排在氫之前,能夠與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,而銅、金排在氫之后,不能與酸反應(yīng)。我們可以通過觀察有無氣泡來識(shí)別。化學(xué)方程式為:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
方案三:硫酸銅溶液也行!對(duì),根據(jù)金屬活動(dòng)性順序,三種金屬的活動(dòng)性為:鋅、銅、金,我們可以選用能夠與鋅、銅反應(yīng),但不與金反應(yīng)的鹽溶液。若假黃金里混融有金屬鋅,則鋅能夠與硫酸銅反應(yīng),生成的紫紅色的銅單質(zhì)會(huì)附著在黃色的假黃金表面?;瘜W(xué)方程式為:Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。而金不與硫酸銅溶液反應(yīng)。
聰明的小月又提出:如果按照這個(gè)思路,硝酸銀溶液是否也可以呢?它能夠與鋅、銅反應(yīng),但不與金反應(yīng)。大家討論后確定,能!因?yàn)橛胁煌默F(xiàn)象出現(xiàn),即若假黃金里混融有金屬鋅、銅,則它們與硝酸銀反應(yīng),會(huì)在黃色的假黃金表面產(chǎn)生銀白色或黑色的銀單質(zhì),而金不與硝酸銀反應(yīng)。有關(guān)的化學(xué)方程式為:Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,Cu+2AgNO3=Cu(NO3)2+2Ag。
圖4
問題解決了,但大家都沒有以往的科學(xué)探究之后的喜悅和成就感,而是都陷入了靜靜的沉思。為什么呢?原來,大家都在反思知識(shí)的價(jià)值是什么??茖W(xué)知識(shí),如果使用得當(dāng),會(huì)有益于人們生活質(zhì)量的提高和改變;如果使用不當(dāng),則會(huì)欺騙、禍害人類!例如,把一些物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)的奇特現(xiàn)象應(yīng)用到魔術(shù)里,博得一笑、贏得驚訝,然后引起大家的思考,這能夠激發(fā)觀眾學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、探索問題本質(zhì)的興趣,是好的一面(如圖4)。但如果利用“王水”洗滌舊的黃金首飾,以此來“偷”走顧客首飾中的部分黃金,則是可恥、不光彩的。您說呢?