影视作品中的化学知识10)——说说“王水” 化学王水

前几天,上竞赛辅导课,讲到了王水,想起了2012年上半年上映的《黄金大劫案》。

剧中的高潮部分是男主角和救国会的成员为阻止关东军运送8吨的黄金与意大利人交换军火,发生了一场混战。为了不让日本人得到黄金,男主角开了一铁罐车的“王水”将保存在金库中的黄金全部溶解。

这部电影上映后,由于打假斗士方舟子的质疑而备受关注。据媒体报道,方舟子表示小东北拉着一油罐车的王水去撞银行,溶黄金是一个非常弱智的情节。“王水是浓硝酸和浓盐酸1:3的混合,很不稳定,会释放出大量的氯气,都是现配现用,不能运输,不能储存,没有成品。如果有人配了一油罐车的王水要去溶解黄金,周围的人都得被氯气毒死。更不要说油罐车先要被溶解掉。”

影片导演宁浩则反击称,美术师说王水要现配现用,所以就把油罐车尾部设置了两个出水口。罐内分层,分别放置盐酸和硝酸,避免提前混合腐蚀车体,大家仔细点会看到,美术也要懂化学。


影视作品中的化学知识(10)——说说“王水” 化学王水



老魏找了影片的截图,确实如此,油罐车尾部有两个开关,应该分别装的是浓盐酸和浓硝酸,确实是现配的了。
后来,方舟子继续针对此情节较起了真,他指出“王水在配制过程中会产生大量的氯气,氯气可作为化学武器。那一车子硝酸、盐酸配制王水,看要薰死周围多少人?化学反应式:HNO3+3HCl→NOCl+Cl2+2H2O,2NOCl→2NO+Cl2。另,王水制成几秒钟后就变成橘色,而且王水溶解黄金速度很慢。”

这一点,个人比较同意方舟子的观点,因为确实无论是这么多王水本身的反应产生了有毒气体也好,还是王水溶解金也好,都会产生有毒气体。而影片中就显得有些轻描淡写了:


日本头目闻到气味,捂了一下鼻子而已,后来继续投入战斗。或者可以顺着方舟子的话说,因为反应比较慢,所以,这个毒气的量还不是致命的:)

那么,王水是什么呢?它为什么能溶解金呢?

公元800年左右波斯炼金术士札比尔·伊本·哈杨将食盐与矾(硫酸)混合到一起时发现了盐酸。他将盐酸与硝酸混合在一起发明了能够溶解金的王水。王水是浓硝酸和浓盐酸的体积比为1:3的混合溶液,它是少数几种能够溶解金和铂的物质。这也是它的名字的来源。不过一些非常惰性的金属如钽不受王水腐蚀。同时,利用汉字的拆字方法,也将“王”拆成一竖三横,表示了这个1:3的比例。

王水溶解金的反应如下:Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O

我们知道,浓硝酸是不能溶解金的,上述反应之所以能发生,是因为王水中含有高浓度的Cl-,能够形成稳定的配离子[AuCl4]-,从而使溶液中金属离子浓度减小,氧化还原电对[AuCl4]-/Au的标准电极电势比Au3+/Au低得多,金属的还原能力增强。所以,王水能溶解金,不是因为王水的氧化性比浓硝酸强,而是因为金属的还原性增强了。




(电影中王水在金库中溶解金属)

电影中,溶解了黄金的王水,通过下水道流入江水中。




由于水中有大量的[AuCl4]-,遇到强还原剂可以被还原成Au单质。所以,影片最后在江水中启航的一艘轮船,从水中起锚后,锚头闪烁这金光,这是铁锚将Au还原出来了。

这里,我们还可以回顾一个“玻尔巧藏诺贝尔奖章”的化学小故事:

玻尔是丹麦著名的物理学家,曾获得诺贝尔奖。第二次世界大战中,玻尔被迫离开将要被德国占领的祖国。为了表示他一定要返回祖国的决心,他决定将诺贝尔金质奖章溶解在一种溶液里,装于玻璃瓶中,然后将它放在柜面上。后来,纳粹分子窜进玻尔的住宅,那瓶溶有奖章的溶液就在眼皮底下,他们却一无所知。这是一个多么聪明的办法啊!战争结束后,玻尔又从溶液中还原提取出金,并重新铸成奖章。新铸成的奖章显得更加灿烂夺目,因为,它凝聚着玻尔对祖国无限的热爱和无穷的智慧。

另外,媒体在报道方舟子和宁浩的论战时,说到了《黄金大劫案》那样用油罐车拉王水去溶解黄金,溶得了金子溶不了车皮,3岁小孩也会觉得荒唐。

这种说法就不对了,首先,如宁浩所说,王水是现配的,油罐车有两个容器,一个装浓盐酸,一个装浓硝酸,浓硝酸用铁罐或铝罐装都没问题,因为铁、铝在冷、浓的硝酸中会“钝化”,即形成一层致密的氧化膜,起到保护作用。至于,浓盐酸,现在一般用玻璃钢内胆罐或高分子材料罐。当时,不一定有这样的材料,我也没查到以前用什么装,但是,我想,既然盐酸使用了那么多年,一定已经解决了储运问题。所以,这点上,电影是没有问题的。





  

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