真假黃金的辨別

宋朝有一個商人，唯利是圖，用“點鐵成銅”的方法騙人錢財，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色溶液，溶液里的鐵器也逐漸變成了紫紅色。

鐵器怎么會變成紫紅色的呢？我們想一想，商人是利用什么知識來行騙的。

結合所學知識我們知道，藍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，紫紅色金屬應該就是銅，發生的化學反應方程式為：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。這個反應，我國西漢劉安所著的《淮南萬畢術》中曾記載：“曾青得鐵，則化為銅，外化而內不變。”“曾青”是指藍綠色的硫酸銅溶液。因膽礬（五水硫酸銅，化學式：CuSO4·5H2O）晶體味苦，古代稱其溶液為“膽水”。“膽水浸銅”，就是指紫紅色的銅單質附著在鐵的表面（如圖1）。這是現代濕法冶金技術的先驅，在宋朝已經開始將這個技術應用于生產。

宋朝的商人之所以能夠行騙成功，是因為當時面對的是無知的人們，若在今天，他估計連一個初中學生也騙不了。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，我國古代有以金碧輝煌、榮華富貴為美的傳統。黃金首飾是不少人經常佩戴的，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值。黃金儲備量是衡量一個國家經濟實力的重要標準。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。包金首飾多是實心的，肉眼看不出破綻，只有一個簡單粗暴的方法可用來分辨，即掰斷后看實心處的顏色（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、小月等同學結合所學的金屬的化學性質，討論如下：

“既然顏色外觀不能識別，我們可以考慮相關的金屬銅、鋅、金的化學性質，對比三種金屬的有關化學變化，看有沒有不同的現象證據告訴我們。”

“對，這里的辨別實際就是我們學習的物質鑒別，鑒別依據是相關物質的性質，證據是物質發生變化時有明顯不同的實驗現象出現，這個現象將幫助我們做出分析判斷。”

“同意你們的想法。我們感冒了，要到醫院里做抽血化驗，就是化學檢驗、鑒別，看是不是病毒性感冒。”

“是啊，動物檢疫、公路上交警的酒精測試，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：根據金屬和氧氣反應的化學性質，我們可以用火燒，即在空氣中加熱。因為“真金不怕火煉”，金被加熱后不會變色，但如果摻入銅的話，銅被氧化后會變黑的（如圖3）。化學方程式為：2Cu+。

圖3

方案二：我們可以請酸來幫忙。根據金屬活動性順序，鋅排在氫之前，能夠與酸反應產生氫氣，而銅、金排在氫之后，不能與酸反應。我們可以通過觀察有無氣泡來識別。化學方程式為：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑或Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。

方案三：硫酸銅溶液也行！對，根據金屬活動性順序，三種金屬的活動性為：鋅、銅、金，我們可以選用能夠與鋅、銅反應，但不與金反應的鹽溶液。若假黃金里混融有金屬鋅，則鋅能夠與硫酸銅反應，生成的紫紅色的銅單質會附著在黃色的假黃金表面。化學方程式為：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。而金不與硫酸銅溶液反應。

聰明的小月又提出：如果按照這個思路，硝酸銀溶液是否也可以呢？它能夠與鋅、銅反應，但不與金反應。大家討論后確定，能！因為有不同的現象出現，即若假黃金里混融有金屬鋅、銅，則它們與硝酸銀反應，會在黃色的假黃金表面產生銀白色或黑色的銀單質，而金不與硝酸銀反應。有關的化學方程式為：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，大家都在反思知識的價值是什么。科學知識，如果使用得當，會有益于人們生活質量的提高和改變；如果使用不當，則會欺騙、禍害人類！例如，把一些物理、化學實驗的奇特現象應用到魔術里，博得一笑、贏得驚訝，然后引起大家的思考，這能夠激發觀眾學習科學知識、探索問題本質的興趣，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？