化学揭秘-点铁成铜的故事

在中国古代，生活中的很多用品是用铜制作的，如铜盆、铜碗、铜镜等，达官贵人们还用铜制作成各种摆设放在家里。但是，铜器在当时是比较昂贵的一种物品，不是一般人可以拥有的，它是一种权力和财富的象征，而铁器是比较便宜的。因而在民间就出现了一些制作假铜器的人，他们会用一种方法将铁器变成铜器。

他们制作假铜器的方法如下：在清水中撒一把白色粉末，使清水立即变成了蓝色的溶液，然后将打磨得很光滑的铁器放在那种蓝色的溶液中浸泡着。一段时间后，就可以看到蓝色溶液中的铁器慢慢地变成了紫红色的铜器，而原本蓝色的溶液也慢慢地变浅了。最后真的做出了一个“铜器”。他们究竟是用什么方法使铁器变成“铜器”的呢？其中究竟有何奥秘呢？现在，我们将从化学的角度来探秘一下。

化学揭秘

这种白色粉末其实是一种化学物质——无水硫酸铜（CuSO4）。它是一种白色的固体，吸湿性很强，吸水后生成蓝色的五水合硫酸铜（CuSO4·5H2O），俗称胆矾。

在清水中撒一把白色粉末，清水立即变成了蓝色的溶液就是这个原因。

那么进入溶液中的铁器又是为什么变成了“铜器”呢？这是由于铁与溶液中的硫酸铜发生了一种化学反应——置换反应。

化学小贴士

什么是置换反应？

置换反应是指一种单质与一种化合物之间发生了化学反应，生成了另外一种单质和另一种化合物的反应。形如：

（其中A、B为单质，BC、AC为化合物）

我们学习过，金属的活泼性是不一样的，排在前面的金属能够将排在它后面的金属从它们的盐中置换出来。金属活动顺序表中铁是排在铜前面的，因而可以将铜从与它的盐中置换出来。

将铁器放入硫酸铜的溶液中后，发生了置换反应，铁将硫酸铜中的铜置换了出来，自己与硫酸根离子结合生成了硫酸亚铁盐。这个置换反应的化学方程式如下：

将打磨干净的铁丝绕成螺旋状（绕成螺旋状是为了增大铁丝与硫酸铜溶液的接触面积）后，放入硫酸铜溶液中。一段时间后被置换出来的铜就积聚在铁丝表面（当铜很疏松时就没有金属光泽），上层清液是浓度很低的硫酸亚铁溶液，下层蓝色溶液是硫酸铜溶液。

现在，你知道古人是如何“点铁成铜”的了吧？