2023年初中化學(xué)——金屬的化學(xué)性質(zhì)

(1)鋅的冶煉：明代《天工開物》記載“火法”冶煉鋅：“爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，……然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，……冷淀，毀罐取出，……，即倭鉛也”(注：爐甘石的主要成分為碳酸鋅，泥罐中摻有煤炭)。其冶煉Zn的方程式為ZnCO3+2CZn+3CO↑。

(2)青銅的冶煉：冶煉青銅的過程較復(fù)雜，大概為先把選好的礦石加入熔劑，再放在煉爐內(nèi)，燃木炭熔煉，等火候成熟，取精煉銅液，棄去煉渣，即得初銅。初銅仍比較粗，需再經(jīng)提煉才能獲得純凈的紅銅。紅銅加錫、鉛熔成合金，即是青銅。鑄造青銅必須解決采礦、熔煉、銅、錫、鉛合金成分的比例配制、熔爐和坩堝爐的制造等一系列技術(shù)問題。

(3)膽銅法煉銅：用膽水煉銅是中國古代冶金化學(xué)中的一項(xiàng)重要發(fā)明。這種工藝是利用金屬鐵將膽礬溶液中的銅離子置換出來,還原為金屬銅,再熔煉成錠。早在西漢時(shí)就已有人覺察到這一化學(xué)反應(yīng)，《淮南萬畢術(shù)》、《神農(nóng)本草經(jīng)》就提到：“白青(堿式碳酸銅)得鐵化為銅”，“石膽……能化鐵為銅”。

(4)淘冶黃金：黃金都是以游離狀態(tài)存在于自然界，分沙金和脈金(小金)兩種。歷史上的早期采金技術(shù)都是“沙里淘金”。例如，《韓非子·內(nèi)儲(chǔ)說上》提到“麗水之中生金”。

(5)銀的冶煉：銀雖有以游離狀態(tài)或銀金合金狀態(tài)(黃銀)存在于自然界的,但很少，主要以硫化礦形式存在,并多 與鉛礦共生。中國大約在春秋初期才開始采集銀， 東漢時(shí)期發(fā)明了以黑錫( 鉛)結(jié)金銀的“灰吹法”。明代著作《菽園雜記》、《天工開物》中有翔實(shí)記載。

(6)汞的冶煉：在自然界中雖有游離態(tài)汞存在,但量很少,主要以丹砂(硫化汞) 狀態(tài)存在。方士們?cè)诿荛]的設(shè)備中升煉水銀，先后利用過石灰石、黃礬、赤銅、黑鉛、鐵和炭末來促進(jìn)硫化汞的分解。南宋時(shí)期發(fā)明了蒸餾水銀的工藝， 設(shè)計(jì)了專用的裝置，《天工開物》中也有類似記載。在中國的醫(yī)藥化學(xué)中還曾利用過鉛汞齊、錫汞齊。唐代已開始用銀錫汞齊作為補(bǔ)牙劑。

(7)黃銅的冶煉：明代以前，這種合金是利用爐甘石(碳酸鋅礦)和金屬銅、木炭合煉而成的。這個(gè)煉制方法的記載最早見于五代末期的“日華子點(diǎn)庚法”，是一個(gè)煉金術(shù)的配方。

(8)鎳白銅的冶煉：鎳白銅自古是中國云南的特產(chǎn)。東晉常璩《華陽國志》就已記載：“螳螂縣因山名也，出銀、鉛、白銅、雜藥。”明代云南已大量生產(chǎn)似銀的鋅鎳銅合金，含銅 40%～58%，鎳7.7%～31.6%，鋅25.4%～45%,稱為“中國白銅”。

(9)《新修本草》對(duì)“青礬”的描述：“本來綠色，……正如瑠璃……燒之赤色……”，“燒之赤色”指的是“煅燒”。

(10)《徐光啟手記》中記載了“造強(qiáng)水法”：“綠礬(FeSO4·7H2O)五斤(多少任意)，硝五斤。將礬炒去，約折五分之一。將二味同研細(xì)，聽用。次用鐵作鍋……鍋下起火……取起冷定，開壇則藥化為水，而鍋亦壞矣。用水入五金皆成水，惟黃金不化水中，加鹽則化……強(qiáng)水用過無力……”。相當(dāng)于“王水”的配制。

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