化學領域有哪些冷知識？

　　今天周末，為小伙伴們整理了幾組化學方面的冷知識，希望能給小伙伴們的科研生活平添幾分樂趣~

　　1 機智的翻譯家

　　苯酚(phenol)是一種有機物，結構如圖。

　　它具有一定的酸性，所以在英語中有一個別名，叫carbolic acid，意思是“碳的酸”。在翻譯這個詞兒的時候，人們發現中文“碳酸”已經被真正的碳酸(carbonic acid, H2CO3)用掉了，于是把“碳”字拆開，于是苯酚有了一個中文別名：“石炭酸”。

　　還有一個類似的，硫酸是硫(sulfur)元素最常見的含氧酸，化學式為H2SO4，英文sulfuric acid。而另外有一類酸叫sulfonic acid，它們也是含硫的，中文采用“硫磺”的“磺”字，翻譯為“磺酸”。

　　2 朱元璋與化學元素

　　在中國，很多化學物質的命名要感謝朱元璋。

　　朱元璋給后代規定了一套獨特的命名方式:其中一條就是，最后一個字必須以钅木氵(水)火土之一為偏旁。

　　開始起名還比較容易。后來字用完了，就只能硬造，于是就有了，朱公錫、朱慎鐳、朱同鉻、朱同鈮、朱镕基(？)........朱孟烷、朱悅烯、朱颙炔、朱厚烴........朱安汞。

　　這些字后來都進了化學書，巧妙的解決了化學名稱漢化的問題。

　　3 諷喻

　　當偉大的物理學家泡利的妻子離他而去，嫁了個化學家的時候，他吃驚得無法置信，對一位朋友說：“要是她嫁了個斗牛士，我倒還能理解，可是，嫁了個化學家。”

　　我想盧瑟福是能理解這種心情的，他曾經說過：“科學，要么是物理學，要么就是集郵。”結果，盧瑟福獲得了諾貝爾化學獎。

　　4 巧合

　　在稀溶液中，酸跟堿發生中和反應生成1 mol液態水的中和熱為57.3 kJ·mol-1，而1弧度對應的角度也是這個數。

　　5 多么痛的領悟

　　去別人實驗室，你可以不帶口罩，不穿實驗服，甚至不帶手套，但一定記得要把外套拉好扣好。衣服下擺刮倒的東西可能是別人一個月的工作量。

　　6 初中、高中和實際

　　最強的酸

　　初中：硫酸、鹽酸比碳酸強，其余不分。有些學校分強酸（硫酸、鹽酸、硝酸）、中強酸（磷酸)、弱酸（碳酸）

　　高中：課本上是高氯酸（HClO4），競賽可能會提到氟銻酸（HSbF6）

　　實際：不同理論下定義不同（常見的有：阿倫尼烏斯酸堿理論——酸堿電離理論、布朗斯特-勞里酸堿理論——酸堿質子理論、路易斯酸堿理論——酸堿電子理論、酸堿溶劑理論、軟硬酸堿理論……）。

　　氫氧化鈉與氯化鋁反應產物

　　初中：氫氧化鋁（Al(OH)3）和氯化鈉。（課外練習題可能會出現生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和氯化鈉）

　　高中：偏鋁酸鈉（NaAlO2）和氯化鈉；不過最近的課本也有一部分革新為四羥基合鋁酸鈉Na[Al(OH)4]

　　實際：四羥基合鋁酸鈉Na[Al(OH)4]（或稱鋁酸鈉）脫水后就是偏鋁酸鈉，所以兩種寫法都可以，但是大學里面較多使用四羥基合鋁酸鈉（或稱鋁酸鈉），以及氯化鈉。

　　鉀鈉沉淀

　　初中：全溶。

　　高中：課本上全溶；競賽可能會涉及到高氯酸鉀微溶，在濃度高時為沉淀。還有碳酸氫鈉在一定條件下也是沉淀，參考侯氏制堿法

　　實際：醋酸鈾酰鋅鈉、四苯硼酸鉀、鉍酸鈉、鉍酸鉀、六亞硝酸合鈷(Ⅲ)酸鉀鈉，Na[Sb(OH)6)]六羥基合銻(Ⅴ)酸鈉，Na2Ti3O7三鈦酸鈉，白色沉淀等。

　　氧的價態

　　初中：0價、-2價。（H2O2在制取氧氣中提到，課外練習題可能會出現計算氧的化合價）

　　高中：0價、-1價、-2價。其中-1價的對應H2O2、Na2O2等。

　　實際：存在多種為正價的氧化物.比如OF2中為+2價，O3F2中為+2/3價，O2F2中為+1價，O2PtF6為+1/2價。

　　合金是不是純凈物

　　初中：合金是混合物。

　　高中：同初中。

　　實際：合金分為金屬化合物，金屬固溶體，金屬間隙化合物，其中金屬化合物中金屬和金屬之間用共價鍵（金屬鍵）結合，為純凈物。

　　氧化鋁與酸堿的反應

　　初中：氧化鋁和酸發生復分解反應（非中和反應），和堿不反應。（課外練習題可能會提到是兩性氧化物）

　　高中：氧化鋁是兩性氧化物，能溶于酸堿。

　　實際：氧化鋁能否溶于酸堿視乎氧化鋁晶型而定，α-Al2O3（也就是剛玉）不溶于水與酸堿，γ-Al2O3同樣不溶于水，但γ-Al2O3能溶于酸堿。

　　金屬價態

　　初中：正價和零價。

　　高中：正價和零價。

　　實際：存在負價（Na4Pb9、CsAu、HMn(CO)5、Mg2Pb等）和零價（Cr(CO)6、Mn2(CO)10、Fe(CO)5、Co2(CO)8、Ni(CO)4等）。

　　氧化鎳與一氧化碳的反應

　　初中：不學。

　　高中：加熱生成鎳單質和二氧化碳。

　　實際：生成鎳單質后會進一步與一氧化碳發生配位反應生成四羰基合鎳Ni(CO)4，劇毒！

　　一氧化碳與堿的反應

　　初中：不講

　　高中：一氧化碳是不成鹽氧化物，不能與堿反應

　　實際：一定條件下（高溫高壓）CO可與粉末狀NaOH反應生成甲酸鈉。（因此可以將CO看作是甲酸的酸酐。）

　　銅與酸的反應

　　初中：活潑性在氫后面的銅不與鹽酸和稀硫酸反應放出氫氣，與濃硫酸反應（加熱）生成硫酸銅、水和二氧化硫。

　　高中：銅只與氧化性酸反應例如熱濃硫酸、硝酸等。

　　實際：銅與濃熱鹽酸、氫硫酸、氫溴酸反應也放出氫氣，在硫脲存在下與眾多非氧化性酸反應放出氫氣。

　　純硫酸是否導電

　　初中：不講。

　　高中：純酸不電離，不導電。

　　實際：純酸存在自偶電離（ 2H2SO4 = 可逆= HSO4-+H3SO4+)，但電阻太高，和純水一樣視作不導電。

　　分子量最小的有機物

　　初中：甲烷（CH4）。

　　高中：大部分教科書中依舊寫甲烷。奧賽課本中出現過亞甲基卡賓（:CH2），分為單線態和三線態。

　　實際：卡拜（CH），極不穩定。

　　鎂與硫酸銅溶液的反應

　　初中：鎂和硫酸銅反應生成硫酸鎂和銅。

　　高中：生成銅，硫酸鎂，氫氣。

　　實際：可能生成銅，硫酸鎂，氫氣，氫氧化銅，氫氧化鎂等（反應產物很復雜）

　　金屬與硝酸的反應

　　初中：不學，初中一般都回避這個問題（學習酸的通性時不包括濃硫酸與硝酸），但應知道不生成氫氣。

　　高中：濃硝酸與大部分金屬反應生成NO2，稀硝酸與大部分金屬生成NO。當然在方程式配平中可出現N2O、NH4NO3這兩種產物。

　　實際：不管什么濃度的硝酸與金屬反應，硝酸的還原產物都不止一種，其中包括NO2、NO、N2O、N2和NH4NO3，極稀的硝酸與金屬反應甚至會生成H2。

　　鈉在空氣中燃燒

　　初中：不學，但應知道能燃燒。

　　高中：生成淺黃色過氧化鈉（Na2O2）。

　　實際：生成物有一部分超氧化鈉（NaO2）（10%左右），這才是黃色的真正來源，而純凈的過氧化鈉應是白色的；若氧氣不足也會生成氧化鈉（Na2O）。

　　可以與二氧化硅反應的酸

　　初中：不學。

　　高中：氫氟酸（HF）。

　　實際：焦磷酸，以及許多含氟酸都可與二氧化硅反應。

　　HF雕刻玻璃

　　初中：不學。但有些題目會提到。

　　高中：這是正確的。

　　實際：只能雕刻二氧化硅玻璃，其他的不行。

　　氯苯的水解

　　初中：不學。

　　高中：多數材料上寫不能反應。

　　實際：在高溫高壓，10%NaOH，Cu催化的條件下生成苯酚鈉。

　　溶液顏色

　　初中：含Cu2+的鹽顯藍色，含Fe3+的鹽顯黃色，含Fe2+的鹽顯淺綠色。

　　高中：含Cu2+的鹽顯藍色，含Fe3+的鹽濃時顯棕黃色稀時顯黃色。

　　實際：濃的CuCl2藍顯綠色，無水高氯酸溶液中Fe3+顯紫色（在一些鐵鹽的晶體中存在未水解的水合鐵離子，為紫色），生物配合物顏色復雜。

　　苯酚遇溴生成白色沉淀

　　初中：不學。

　　高中：生成的白色沉淀是2，4，6-三溴苯酚。

　　實際：溴水過量會生成2,4,4,6-四溴-2,5-環己二烯酮，加NaHSO3或苯酚過量時生成2，4，6-三溴苯酚。

　　氯化鋁的分子式

　　初中：AlCl3

　　高中：AlCl3，其水合物為AlCl3·6H2O

　　實際：氣態氯化鋁主要呈二聚體Al2Cl6存在,固體氯化鋁以聚合巨分子存在，化學式仍寫為AlCl3。

　　硫酸銅與氯化鈉溶液

　　初中：不反應。

　　高中：不學，但題目中可能提到Cu2++ 4Cl-=== [CuCl4]2-這個離子方程式。

　　實際：氯離子和銅離子絡合，形成四氯合銅離子[CuCl4]2-

　　（棕黃色），又因為水中存在六水合銅離子（藍色）的緣故，從而顯綠色[黃+藍=綠]，如果氯離子過量，甚至可以顯現明亮的黃色。

　　同樣的，氯化銅顯綠色，而硫酸銅顯藍色也是如此，氯化銅溶液中存在四氯合銅離子而顯綠色。

　　較純凈的四氯合銅離子二氧化硫的結構式

　　初中：O=S=O

　　高中：O=S:→O，符合八隅體結構。

　　實際：含有π34大π鍵，具有共振式。

　　磷的同素異形體和化學式

　　初中：磷有紅磷和白磷兩種同素異形體，其化學式均為P。

　　高中：磷有紅磷和白磷兩種同素異形體，紅磷的化學式為P，白磷的化學式為P4。

　　實際：磷存在紅磷、白磷、黑磷、紫磷等同素異形體，而每類有若干變體，如紅磷有紅磷-Ⅰ到紅磷-Ⅵ和褐磷等七中，黑磷有斜方黑磷、菱形黑磷、立方黑磷、無定形黑磷等4種。白磷的晶胞很大，每個晶胞含有56個P4分子；而紅磷也并非原子構成，而是分子構成的單質，如紅磷-V的晶胞中有84個磷原子，結構復雜。

　　氫氧化鐵

　　初中：氫氧化鐵的化學式為Fe(OH)3

　　高中：氫氧化鐵的化學式為Fe(OH)3

　　實際：整配比的Fe(OH)3是不存在的，其存在形式為氧化鐵的水合物或羥基氧化鐵。

　　放射性元素

　　初中：學習核能時講到鈾、氚。

　　高中：氚，是最常見的H的一種放射性同位素。鐳，由居里夫人發現的一種放射性元素。

　　實際：每一種元素其實都有放射性同位素，在日常生活中較容易接觸到镅241（煙霧警報器），氚（作為夜光手表以及β燈），釷（使用硝酸釷，用于生產汽燈紗罩）。

　　7 那些年，我嘗過的溶液

　　HCl

　　稀：比較酸，感覺嘴里滑溜溜的，典型的嘔吐物感，微辣。

　　濃：極度的酸，吐掉以后回味苦，然后整個嘴里發涼，10分鐘后好轉。

　　H2SO4

　　稀：淡淡的酸味，回味感覺油膩，微熱，甜，無任何不適感。

　　較濃的（40%左右的）：超燙，感覺喝燙稀飯了，然后微甜感和痛感并存，持續2天才退（98%的純正濃硫酸不敢喝）。

　　HNO3

　　稀：先是苦，然后整條舌頭麻了，然后痛，起了白斑，持續疼痛，3-4天后消退，同時嘴里感覺大吸了一口汽車尾氣。

　　濃：不敢喝 （猜測是濃硫酸的加強版）。

　　NaOH

　　稀：基本上同濃的Na2CO3（我嘗過，咸的），多一些辣感（對蛋白質腐蝕性強的都會有辣感 ）。

　　濃：含在嘴里十分的辣(可能是已經反應起來了) 然后舌頭燒壞,呈黃色,肉腐爛，1個月不能說話,口里有赤痛感而且舌頭麻木 有辛辣感半年后出院,說話變得不準,味覺幾乎消失,嘴部留下疤痕（這東西對蛋白質的反應不是鬧著玩的……）。

　　CuSO4

　　一開始沒味道，吐出后回味淡淡的苦澀（我的確嘗過）。

　　BaCl2

　　極苦咸，大約相當于MgCl2的加強版

　　CCl4

　　這個最恐怖了，整個嘴里感到燒塑料的味道，極濃郁，吐掉以后出現說不出的怪異甜味，直感覺全身松軟 （的確，聞起來還可以，嘗起來就郁悶了）。

　　Na2O2

　　一般的咸 （Na鹽基本都這個味道）。

　　無水酒精

　　嘴里完全沒味道，之后花露水的味道在鼻子里揮之不去。

　　FeCl3

　　涼，然后酸，與硬幣放嘴里感覺差不多（Fe鹽都這味道）。

　　AgNO3

　　沒味道。。。

　　稀Br2水溶液

　　極其濃重味道，感覺像汽車尾氣與松節油混合的味（只能如此形容）

　　Hg(NO3)2

　　很淡的味道，有點像味精和醋混合了 。

　　H2O2

　　特辣，趕緊吐了，之后就沒什么事情了 。

　　8 名實相副

　　苦味酸，沒錯，就是那個威力是TNT102%的那款炸藥

　　知道為什么叫苦味酸么？

　　因為它巨巨巨巨巨巨巨巨巨苦。

　　我被巨苦的哭出來過。

　　9 烷烯炔=完稀缺？！

　　羥、羧、羰、烴的字形和讀音都是官能團中元素的一半組合而成（羧有些不同，右邊是酸而不是元素，讀音也略有不同）。烷、烯、炔則是表示氫原子數的完、稀、缺。

　　10 異域三則

　　1839年美國的發明家好年先生(Charles Goodyear)偶然間發現天然橡膠和硫磺可以發生神奇的反應，得到一種加熱也不會融化的材料，也就是硫化交聯的橡膠。 后來為了紀念他，美國有一家有名的橡膠輪胎公司就叫做"固特異"。

　　汽車如果高速行駛，作用在輪胎上的作用力的頻率將會很高。由于高分子的構象調整跟不上外力作用的速率，聚合物的玻璃化轉變溫度將升高至接近或高于室溫。換句話說就是本來應該在室溫下保持彈性的橡膠輪胎將會變得剛硬，失去彈性變得像塑料一樣，那可不就容易爆胎了嘛。

　　1846年，巴塞爾大學的舍恩拜因，據說是 在廚房 做實驗時打翻了東西，拿妻子的圍裙隨手一擦，又隨手把洗凈的圍裙往火邊一扔打算烤干...然后圍裙就自燃了。于是他最后發現了硝酸纖維素，也就是火棉，可用于制造炸藥。

　　后來一位業余化學愛好者，美國的海厄特(Hyatt)為了找到一種象牙的替代品材料，往硝酸纖維素里加入了樟腦。樟腦的增塑作用使得得到的材料韌性好，還可以熱塑加工。這是我們歷史上第一種塑料，大名鼎鼎的賽璐珞。

　　還記得昆汀的電影[無恥混蛋]里猶太出身的女主預謀炸死來她的電影院觀看首映的納粹軍官嘛，她就是計劃把一堆電影膠片點燃。沒錯，那時的膠片就是賽璐珞的材料制成，硝酸纖維素畢竟也是炸藥...電影膠片放映時摩擦起火時有發生。

　　據說在日本有一個留學生，因為語言障礙等等的原因，沒有聽清導師的要求而加了太多催化劑制造出來了一種莫名其妙的高分子化合物，那坨化合物一直被當作垃圾和失敗的例子堆在墻角。一個來訪的教授看到這種即像塑料又有金屬光澤的東西，十分感興趣就拿去研究。受此啟發，發現了往聚乙炔中加入微量碘之后其導電性一下子up up！后來的后來那位日本教授白川英樹和兩位美國的教授艾倫(Alan J.Heeger )(Alan G.MacDiarmid)共享了諾貝爾獎，原因就是因為創造性的發現了導電聚合物以及對其作出了一定原理解釋。