在金庸武俠小說《倚天屠龍記》中,主角張無忌在明教總壇光明頂?shù)慕刂辛?xí)得乾坤大挪移。你知道嗎?在化學(xué)實驗室中,也很容易習(xí)得“乾坤大挪移”呢。
實驗材料
硝酸銀粉末,銅線,燒杯,清水,玻璃棒,天平,藥勺。
實驗步驟
(一)稱取5 g硝酸銀粉末,倒入燒杯。再往燒杯中倒入20 mL清水,用玻璃棒攪拌直至硝酸銀粉末完全溶解。
(二)將銅線繞成圓環(huán)放入配制好的硝酸銀溶液中靜置五分鐘,仔細觀察,會發(fā)現(xiàn)銅線表面出現(xiàn)了銀白色的固體,而原本無色的液體變成了藍色,如圖1。
本次化學(xué)實驗中的“乾坤大挪移”實際上就是置換反應(yīng)——單質(zhì)與化合物反應(yīng)生成另外的單質(zhì)和化合物的化學(xué)反應(yīng)。
由于金屬銅比金屬銀活潑,因此單質(zhì)銅與硝酸銀發(fā)生置換反應(yīng)時,將銀離子還原成金屬銀并附著在銅線表面,單質(zhì)銅則轉(zhuǎn)換成銅離子進入溶液,使溶液呈現(xiàn)藍色。單質(zhì)銀附著在銅線上十分美麗,這便是化學(xué)的美!
置換反應(yīng)在化學(xué)實驗和工業(yè)生產(chǎn)中扮演著重要角色。
?鋅電池是一種常見的電化學(xué)設(shè)備,?其中鋅金屬作為負極,?與電解液中的離子發(fā)生置換反應(yīng),?產(chǎn)生電子和鋅離子。?這個反應(yīng)產(chǎn)生的電子被用來做功,?從而驅(qū)動電器設(shè)備工作。?在金屬提取過程中,?置換反應(yīng)有著重要的應(yīng)用。?例如,?銅的提取常常利用鐵的置換反應(yīng)。
在本實驗中,?銅和硝酸銀之間的反應(yīng)不僅是一種有趣的化學(xué)現(xiàn)象,?也是一種有用的化學(xué)方法。?我們可以利用該反應(yīng)制備金屬銀、檢驗銅的純度、制作美麗的工藝品以及進行科學(xué)探究等。
發(fā)明與創(chuàng)新·中學(xué)生2024年9期