灿烂中华化学史 人类文明世界殊

世传柴世宗时烧造，所司请其色，御批云：‘雨过天青云破处，这般颜色做将来。

’”文中的柴世宗就是后周世宗柴荣。

传说他命人烧造的一批瓷器，仿照雨过天青色，被称为“柴窑”。

柴窑瓷器有“天下第一美瓷”之誉，其特点被总结为“色如天，明如境，薄如纸，声如磬”。

陶器瓷器原料陶土含较多氧化铁瓷土(高岭土)氧化铁含量低，氧化铝含量高烧结温度焙烧温度约900℃焙烧温度1200℃以上釉质低温釉或无釉高温釉性质吸水、不透明质地细密坚硬、不吸水、半透明术。

我国古代玻璃不同于西方钠钙玻璃的品质和体系，化学成分有所不同，当属于铅钡玻璃。

中国发现最早的玻璃器始于春秋末、战国初，早期中国玻璃(称为琉璃，其品质晶莹剔透、光彩夺目)制品的主要作用就是替代玉，制作仿玉的礼器，这种情况在长江中游的楚文化地区尤其常见。

【题1】英文“Chian”又指“瓷器”，反映西方人把中国作为“瓷器故乡”，优美的陶瓷制品是中国对世界文明的一大贡献。

早在一万多年前中国就制得了陶器，约6500年前烧制出了红陶，红陶是黏土经焙烧后制得的。

下列说法错误的是A．体现红陶的红色是氧化铁B．烧制红陶黏土只发生了氧化反应C．黏土经高温焙烧，强度硬度提高D．传统陶瓷的主要成分是硅酸盐【答案】B【解析】红陶是黄河流域仰韶文化的代表。

粘土焙烧发生了复杂的物理化学反应，其中铁元素被氧化为氧化铁，焙烧后变得质地坚硬。

【题2】制砖瓦技术是我国古代人民对世界建筑业上一大杰出贡献，有“秦砖汉瓦”之称。

制砖瓦的原料为黏土，黏土的主要成分是Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O 及其铁的氧化物。

在烧制过程中，因方法不同砖瓦的颜色不同，若空气过量和自然冷却条件下，烧制出来的砖瓦呈______色，其化学反应式为_____________________。

若在封窑(隔绝空气)并在窑顶加入一定量的冷水，烧制出来的砖瓦呈____色，其化学方程式为__________________________________________________。

【答案】红色 4FeO+O 2 ===== 2Fe 2O 3 4Fe 3O 4+O 2 =====6Fe 2O 3 青灰色 C+H 2O====== CO+H 2 Fe 2O 3+CO =====2FeO+CO 2 Fe 2O 3+H 2 ====2FeO+H 2O 3Fe 2O 3+CO ====2Fe 3O 4+CO 2 3Fe 2O 3+H 2 =====2Fe 3O 4+H 2O【题3】2019年高考题.7、陶瓷是火与土的结晶，是中华文明的象征之一，其形成、性质与化学有着密切的关系。

下列说法错误的是A.“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，来自氧化铁B.闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成C.陶瓷是应用较早的人造材料，主要化学成分是硅酸盐D.陶瓷化学性质稳定，具有耐酸碱侵蚀、抗氧化等优点【答案】A【赏析】以陶瓷性质为载体，考查硅酸盐的理化性质。

A 选项：“雨过天晴云破处”所描述的瓷器青色，一方面考查学生对中华化学史的了解，另一方面考查学生对常见化合物氧化铁颜色的掌握。

△ △ △ △ △ △ 高温本题以反映中华文明象征的陶瓷的制取、使用及区别，考查硅酸盐的性质。

【点评】这里“……青色，来自氧化铁”，用“来自”显然不妥，因为瓷器中的青色就是“来自”瓷土中的氧化铁经高温反应生成了FeO等而造成的。

“……青色，来自氧化铁”最好改为“……青色是氧化铁体现的”。

二、冶金技术北宋科学家、政治家沈括《梦溪笔谈》关于金属制备与加工的记述有11条，如“胆水浸铜”、“灌钢”和“百炼钢”等，铜是我国古代主要金属材料，早在西汉时期就发现了铁从胆水中置换出铜，到了宋代已普遍应用于铜的大规模生产，西方国家直到1670年才发现此法冶铜。

【题4】中国炼丹家大约在唐代或五代时期掌握了以炉甘石点化鍮石(即鍮石金)的技艺：将炉甘石(ZnCO3)、赤铜矿(主要成分Cu2O)和木炭粉混合加热至800℃左右可制得与黄金相似的鍮石金。

（1）鍮石金是__________。

（2）鉴别鍮石金与黄金最简单的方法是（注明现象与判断）______________。

（3）炉甘石点化鍮石涉及的化学反应类型有________________。

【答案】（1）黄铜或铜锌合金（2）分别在空气中灼烧，表面变黑的是黄铜（3）分解反应、置换反应【题5】据《天工开物》记载，我国古代以炉甘石(主要成分是ZnCO3)来升炼倭铅(即锌),其原理如图2。

已知锌的熔点420℃、沸点906℃。

则下列说法正确的是A．升炼倭铅过程包含分解反应和氧化还原反应B．冶炼时锌变为蒸气在兜室冷凝为固体C．“泥封”的目的是为了防止得到的锌被氧化D．“锌火”是锌蒸气和一氧化碳在空气的燃烧图1 图2【答案】B【解析】根据“升炼倭铅”就可知道利用升华法冶炼金属锌，而且可以推知冶铅比冶锌年代早(事实上我国商代的墓葬中发现有各种铅器和铅戈)。

本题要求根据冶锌的装置图和题给锌的熔沸点判断四个选项说法的正误：“升炼倭铅”的反应：ZnCO 3=======CO 2↑+ZnO 、CO 2+C=========2CO 、ZnO+CO=========Zn(气)+CO 2，A 项正确。

反应区温度达到1100~1300℃，Zn 变为蒸气与杂质分离，在“兜室”冷凝为液体流出(冷凝区温度介于Zn 的沸点和熔点之间)，B 项错误。

利用“泥封”防止制得的锌与空气接触而被氧化，“锌火”是未反应完的CO 和Zn 蒸气从“兜室”逸出燃烧。

所以C 、D 项正确。

三、古代制硝酸、硫酸【题6】15世纪我国明崇祯年间《徐光启手迹》记载了《造强水法》“绿钒五斤(多少任意)，硝五斤，将矾炒去，约折五分之一，将二味同研细，次用铁作锅，……锅下起火，取气冷定，开坛则药化为水，锅亦坏矣。

用水入五金皆成水，惟黄金不化水中，加盐则化。

化过它金之水，加盐则复为砂，沉于底，……强水用过无力……”，“硝”即硝酸钾。

回答下列问题：（1）这里的“强水”主要成分是_____________。

（2）“将矾炒去，约折五分之一”后化学式为(假设绿钒在“炒”的过程中未被氧化)_____。

（3）“将二味同研细，次用铁作锅，……锅下起火”造“强水”的化学方程式为_______________________________________________________。

（4）“锅亦坏矣”的化学方程式为___________________________________。

（5）以银为例说明“用水入五金皆成水”的原因(用化学方程式表示)________ _______________。

（6）“惟黄金不化水中，加盐则化”的原因______________________。

（7）“化过它金之水，加盐则复为砂，沉于底”的离子方程式为(设“它金”为铅)_______________________________________。

（8）“强水用过无力”的原因________________________________。

【答案】（1）HNO 3（2）FeSO 4·4H 2O[假设1 mol FeSO 4·7H 2O 即278 g ，失去质量的1/5即55.6 g(约3 mol)H 2O] （3）2FeSO 4·4H 2O =====Fe 2O 3+SO 3↑+SO 2↑+8H 2OSO 3+H 2O==H 2SO 4KNO 3+H 2SO 4==== KHSO 4+HNO 3（4）Fe+ 6HNO 3 =====Fe(NO 3)3+3NO 2↑+3H 2O （5）Ag+2HNO 3 ===AgNO 3+NO 2↑+H 2O（6）Au 的金属活动性很弱，硝酸均不能将其氧化；加盐(NaCl)后，“强水”中含王水成分，Au 可溶于王水（7）Pb 与“强水”反应后生成硝酸铅，加盐(NaCl)后，生成PbCl 2沉淀（8）“强水”用过以后，生成了硝酸盐溶液，其氧化性减弱或消失【点评】《徐光启手迹》记载《造强水》：300℃ ＞900℃ ＞906℃ △ △ △【题7】1640年，我国早期科技丛书《物理小识·金石类》（方以智）提到：“青矾厂气熏人，衣服当之易烂，栽木不茂，惟乌桕树不畏其气”，“青矾”则绿矾，强热“青矾”得红色固体，气体冷凝得“矾油”。

回答下列问题：（1）“矾油”的成分是________。

（2）强热“青矾”的化学方程式为____________________，所得“矾油”至少为______%（结果保留一位小数）。

（3）“青矾厂气熏人”的原因是_________________。

（4）“衣服当之易烂”的原因是_______________________。

（5）“栽木不茂，惟乌桕树不畏其气”的原因是__________________________。

【答案】（1）H 2SO 4 （2）2FeSO 4·7H 2O ====Fe 2O 3+SO 3↑+SO 2↑+7H 2O 47.6[98 g/(98 g+6×18 g)] （3）SO 3、SO 2均有强刺激性气味（4）SO 3(g)遇水汽形成硫酸酸雾腐蚀衣服（5）硫的氧化物(SO x )污染环境，伤害植物，形成酸雨污染土壤，植物枯死。

但乌桕树对SO x 气体有较强的抗性【点评】明末清初方以智(1611—1671年)编著的《物理小识》是一部百科全书式的学术著作。

全书共十二卷，分为十五类。

从内容来看，它广泛涉及天文、 地理、物理、化学、生物、医药、农学、工艺、哲学、艺术等诸多方面。

△卷数科类页码卷数科类页码第一册177页之一天类、历类19 第二册136页之七金石类 4 之二风雷雨旸类地类、占候类51 之八器用类30之九草木类59 之三人身类84 之十鸟兽类(上) 87 之四医药类(上) 106 之十一鸟兽类(下) 101 之五医药类(下) 123 之十二鬼神方术、异事类之六饮食、衣服类146其中“强水”条目下写道：“性最烈，能蚀五金……其水甚强，五金八石皆能穿滴，惟玻璃可盛。

”这里的“强水”是指A．氨水B．硝酸C．醋D．卤水四、古今技术的融合1967年我国领导人决定将(代号523)防治疟疾药物研究作为国家的紧急战备任务，发动全国相关部门共同攻关。

期间虽从上万种中草药中进行筛选，未获满意结果。

1969年1月，“523”办公室商请中国中医科学院参与抗疟药物研究，屠呦呦被院所领导确定负责组建课题组。

课题组从系统收集整理历代医籍、本草、民间方药入手，在收集2000余方药基础上，编写了640种药物为主的《抗疟方药集》。

经课题组开展实验研究对200多种中药的380余种提取物进行鼠疟筛选未获满意结果。