剧毒物砒霜的化学成分是三氧化二砷，而单质砷属于类金属，不溶于水和酸，几乎没有毒性。在常温下砷在水和空气中都比较稳定，不和稀酸作用，但能和强氧化性酸，如热浓硫酸、硝酸和王水等反应，在高温下能和许多非金属作用，并能和绝大多数金属生成合金和化合物，如半导体材料砷化镓（ＧａＡｓ）、砷化铟（ＩｎＡｓ）等。若暴露于空气中，极易被氧化成剧毒的三氧化二砷。常见的砷化合物有三氧化二砷（砒霜）、二硫化二砷（雄黄）、三硫化二砷（雌黄）、三氯化砷等。砷在自然界中多以化合物的形态存在于铅、铜、银、锑及铁等金属矿中，空气、水、土壤及动植物体内一般含量很少，不引起危害。但个别水源含砷量很高，长期饮用可引起慢性砷中毒。
砷的氢化物砷化氢（或叫胂，分子式为ＡｓＨ３）是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。金属砷化物水解，或用强还原剂还原砷的氧化物可制得胂。
Ｎａ３Ａｓ＋３Ｈ２ＯＡｓＨ３＋３ＮａＯＨＡｓ２Ｏ３＋６Ｚｎ＋６Ｈ２ＳＯ４２ＡｓＨ３＋６ＺｎＳＯ４＋３Ｈ２Ｏ在缺氧条件下，胂受热分解为单质：
２ＡｓＨ３２Ａｓ＋３Ｈ２
砷的用途很广泛，在农业上用做除草剂、杀虫剂、土壤消毒剂等；医学上用于治疗梅毒、变形虫等；工业上用于木材防腐、羊毛浸洗等。
砷还是第二代半导体———砷化镓的组成元素之一。砷化镓单晶因其价格昂贵而素有“半导体贵族”之称。现在，中国科学家已掌握一种生产这种材料的新技术，使我国成为继日本、德国之后掌握这一技术的又一国家。砷化镓可在一块芯片上同时处理光电数据，因而被广泛应用于遥控、手机、ＤＶＤ计算机外设、照明等诸多光电子领域。另外，因其电子迁移率比硅高６倍，砷化镓成为超高速、超高频器件和集成电路的必需品。它还被广泛运用于军事领域，是激光制导导弹的重要材料，曾在海湾战争中大显神威。
据悉，砷化镓单晶片的价格大约相当于同尺寸硅单晶片的２０～３０倍。尽管价格不菲，目前国际上砷化镓半导体的年销售额仍在１０多亿美元。在“十五”计划中，我国将实现该产品的产业化，以占据国际市场。
由于砷的广泛应用，带来了环境中砷的积累和污染。砷污染的主要来源是开采、焙烧、冶炼含砷矿石以及生产含砷产品过程中产生的含砷“三废”，另外农业上大量使用含砷农药也可增加环境污染。砷污染水体和土壤后可以被动植物摄取、吸收，并在体内累积，产生生物蓄积效应。
单质砷因不溶于水，进入体内后几乎不被吸收而排出体外，基本无毒性作用。有机砷除砷化氢衍生物外，一般其毒性也较弱。砷化合物毒性最强的是三氧化二砷（砒霜），其次是三氯化砷、亚砷酸、砷化氢。砷急性中毒主要表现为胃肠炎症状，患者出现腹痛、腹泻、恶心、呕吐，继而尿量减少、尿闭、循环衰竭，严重者出现神经系统麻痹，昏迷死亡。环境污染引起的砷中毒多是蓄积性慢性中毒，表现为神经衰竭、多发性神经炎、肝痛、肝大、皮肤色素沉着和皮肤的角质化以及周围血管疾病。现代流行病学研究证实，砷中毒与皮肤病、肝癌、肺癌、肾癌等有密切关系。此外砷化合物对胚胎发育也有一定的影响，可致畸胎。
在工业、农业生产及日常生活中，我们要加强环保意识，通过改革工艺流程以无毒或低毒物质代替砷及其化合物。在印刷品、日用品及食品生产中禁止使用含砷颜料和含砷色素，回收和综合利用含砷“三废”，合理使用含砷农药等来减轻环境污染，同时通过加强个人防护以防止砷中毒的发生。
毒气弥漫伊普雷
１９１４年１０月至１２月，德军与英法联军在位于比利时西南部的伊普雷弧形地带交战，双方都缺乏重炮等压制火器以及摧毁野战筑城工事的兵器，因而经过反复争夺后，双方都挖壕据守。为了改变这种僵持态势，德军最高统帅部根据著名化学家哈伯教授的建议，决定使用工厂中大量库存的液氯作为突破防御工事和夺取敌阵地的手段。在西线用钢瓶吹放氯气，进行化学袭击，地点选在伊普雷附近的毕克斯休特与郎格马克之间的英法联军阵地。受命执行此任务的是工兵三十五联队，指挥官是培特逊。德军从国内调来大钢瓶６０００只，小钢瓶２４０００只，于１９１５年４月５日开始布设，每２０只为一列，每千米阵地正面上有５０列。在德军阵地前８千米宽的正面上，共使用５７３０只钢瓶，装有１８０吨氯气。４月１２日前攻击准备一切就绪，等待着适宜的风向。
恶魔的幽灵已在伊普雷上空徘徊，它在寻找机会。
机会终于来了！１９１５年４月２２日午后，２～３米／秒的北风出现了，１７时２０分，德军统帅部下达了攻击命令时间：“１８时———死亡的钟点。”而此时的英法联军仍然像平常一样坚守着阵地，并没有丝毫戒备，他们根本没有意识到一场灭顶之灾就要降临，还认为徐徐吹来的清风对他们是个好兆头。
当时针指向攻击时间时，随着三支红色火箭划破长空，数千名德军几乎同时打开了氯气钢瓶。“恶魔”终于挣脱了束缚，霎时，一人多高的黄绿色烟云如幽灵般铺天盖地滚滚而来，顷刻间就将英法联军的阵地吞噬了。“恶魔”无孔不入，就连掩体、掩蔽部和各种工事内的人员也难以幸免。在毒气攻击的同时，德军为了加强效果，还在阵地侧面，用１０５毫米口径的火炮，发射催泪弹。
毫无防备的英、法守军，顿时乱作一团，他们灼痛、窒息、尖叫、昏迷。处于正对面阵地防守的是刚刚与法军第二十军换班的法国义勇军１７个连和第四十五师的两个阿尔及利亚营。这些部队毫无战斗经验，因而更是惊慌失措。据当时一位目击者说：“当第一阵浓烟笼罩整个地面，人们闷得喘不过气来，拼命挣扎时，最初的感觉是吃惊，随之便是恐惧，最后军队中一片混乱。还能行动的人拔腿逃跑，试图跑在径直向他们追来的氯气前面，但多数人是徒劳的。”德军部队在６０００米的正面上戴着浸有药剂的纱布口罩，怀着恐惧的心情跟随毒剂云团，几乎没有遇到抵抗。一小时内就占领４千米纵深阵地，攻破了盟军曾坚守数月的防线。
这是战争史上首次进行大规模化学攻击的著名的“伊普雷毒气战”。这次毒袭，英法联军共有１５０００人中毒，其中５０００人死亡，２４１０人被俘。德军缴获大炮６０门，重机关枪７０挺。德军方面，由于本身防护差，占领阵地又较迅速，故也有数千人中毒。这一成功的化学武器攻击，使德军统帅部兴高采烈。从此，化学武器这个恶魔降临到人间。１９１５年４月２２日成了人类的忌日。
德军首次使用致死性毒剂进行化学攻击就显示了其大规模杀伤的特点，尽管德军未能充分利用化学攻击的效果，但仍然取得了战术上的成功。这次化学攻击刺激了交战双方，此后，交战双方都把化学武器作为一种重要的作战手段投入战场使用，并且越来越广泛，规模越来越大。
让我们认识一下这个一战中的“死亡使者”吧！氯气（Ｃｌ２）在通常情况下呈黄绿色，压强为１０１×１０５Ｐａ时，冷却到－３４６℃，变成液氯，液氯冷却到－１０１℃，变成固态氯。
氯气有毒，所以在实验室里闻氯气的时候，千万要小心，应该用手轻轻地在瓶口扇动，仅使极少量的氯气飘过鼻孔，可不要把鼻子凑上去使劲闻！
氯原子的最外电子层有７个电子，是一种化学性质活泼的非金属。
同样活泼的钠在氯气里剧烈燃烧，生成白色的氯化钠晶体。这个反应的化学方程式是：
点燃
２Ｎａ＋Ｃｌ２２ＮａＣｌ
不活泼的金属也能跟氯气起反应，比如灼热的细铜丝在氯气里会燃烧，生成氯化铜晶体颗粒。
点燃
Ｃｕ＋Ｃｌ２ＣｕＣｌ２
氯气不但能跟金属发生反应，而且还能跟不少非金属发生反应，比如氢气在氯气中燃烧。
点燃
Ｈ２＋Ｃｌ２２ＨＣｌ
我们早已知道，氯化氢溶解于水即得盐酸。
其实不用点燃，仅仅光照就能使氢气和氯气的混合气体发生反应。
光照
Ｈ２＋Ｃｌ２２ＨＣｌ
氯气还可以跟磷起反应，生成三氯化磷和五氯化磷。
点燃
２Ｐ＋３Ｃｌ２２ＰＣｌ３
ＰＣｌ３＋Ｃｌ２ＰＣｌ５
氯气溶解于水，溶解的氯气能够跟水起反应，生成盐酸和次氯酸（ＨＣｌＯ）。
Ｃｌ２＋Ｈ２ＯＨＣｌ＋ＨＣｌＯ
我们知道，自来水常用氯气来杀菌消毒，这是因为次氯酸是一种强氧化剂，能杀死水里的病菌。
漂白粉是我们都很熟悉的一种化工产品。工业上就用氯气和硝石灰制成漂白粉，是根据氯气跟碱溶液起反应，生成次氯酸盐和金属氯化物的原理。制漂白粉的反应可以用化学方程式简单表示如下：
点燃
２Ｃａ（ＯＨ）２＋２Ｃｌ２Ｃａ（ＣｌＯ）２＋ＣａＣｌ２＋２Ｈ２Ｏ那么漂白粉为什么能漂白呢？这是因为，在用漂白粉进行漂白的时候，次氯酸钙跟稀酸或空气里的二氧化碳和水蒸气反应，生成次氯酸：
Ｃａ（ＣｌＯ）２＋ＣＯ２＋Ｈ２ＯＣａＣＯ３↓＋２ＨＣｌＯ我们说过，次氯酸有强氧化性，所以有漂白作用。
我们在本篇开头介绍了氯气在一战中作为化学武器使用，现在氯也不再被归入化学武器之列了，但不幸的是它又被威力更大、杀伤力更强的化学武器所代替了！
“超级凤凰”引起的风波
２０世纪８０年代，法国建成了世界上最大的“超级凤凰”快中子增殖反应堆。它耗资４３亿美元，是法国雄心勃勃的核计划的重要组成部分。它可燃烧废弃核燃料，并使之转变成新的钚燃料发电。由于冷却系统多次发生危险泄漏，因此该反应堆一再关闭，在建成后的十几年中只运行了约３０个月，法国政府最终不得不决定拆除“超级凤凰”。做出决定是容易的，但拆除时却遇到了难题，不仅要耗资数十亿美元，而且要花１０多年时间。然而最危险的莫过于取出５０００吨液态钠，仅此一项就要花３年时间，因为液态钠遇到空气就会燃烧，碰到水就会爆炸。
日本烧钚的“文殊”快速核反应堆在１９９５年１２月８日发生过一起严重事故，这座反应堆也是使用液态钠作冷却剂的，事故导致了核反应堆的二级冷却系统发生了钠冷却剂的泄漏，并引起火灾。
金属钠是一种很软的金属，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠的“真面目”———呈银白色，具有美丽的光泽。钠的密度为０９７ｇ／ｃｍ３，比水的密度还小，能浮在水面上，熔点９７８１℃，沸点８８２９℃。
钠的化学性质非常活泼，在常温下就能够跟空气里的氧气化合而生成氧化物。切开的光亮的金属断面很快会发暗，主要是因为生成了一薄层氧化物。钠受热以后“脾气”变得更为“火爆”，能够在空气里着火燃烧，在纯净的氧气里燃烧得更为剧烈，燃烧时发出黄色的火焰。钠跟氧气反应可以生成一种不稳定的物质———氧化钠。钠跟氧气剧烈反应，生成淡黄色的过氧化钠，过氧化钠则比较稳定。
点燃
２Ｎａ＋Ｏ２Ｎａ２Ｏ２（淡黄色）
由于钠的“欢脾气”，它除了能跟氯气直接化合外，还能跟很多其他非金属直接化合，如跟硫化合时甚至发生爆炸，生成硫化钠。
２Ｎａ＋ＳＮａ２Ｓ
其他的物质在常温下一般不跟水发生反应，但钠就不同了，它在常温下就能跟水发生剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。
２Ｎａ＋２Ｈ２Ｏ２ＮａＯＨ＋Ｈ２↑
钠通常保存在煤油里，使它跟空气和水隔绝，为的就是避免钠跟空气里的氧气或水起反应。
钠的这种特性使其在军事领域里有了新的用武之地。据报道，一种新型的高爆鱼雷在中国人民解放军海军某研究所研制成功。这种鱼雷弹头内含有钠，当它接近目标时，战斗部自动解体，释放出无数金属钠颗粒。金属钠与海水反应，可以在瞬时产生大量氢气和高热。几十米的范围内温度将顿时升至２０００℃以上，足以使目标表面产生剧烈燃烧和变形，破坏以至摧毁其战斗力。
由于钠的性质很活泼，因此在自然界里只能以化合态存在。钠的化合物在自然界里分布很广，其中以氯化钠为主，除此之外还有硫酸钠、碳酸钠和硝酸钠等。
钠是一种很强的还原剂，可以把一些稀有金属从它们的卤化物里还原出来。
钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠等。氧化钠是白色的固体，过氧化钠是淡黄色的固体，它们都能跟水起剧烈反应。反应的化学方程式分别如下：
Ｎａ２Ｏ＋Ｈ２Ｏ２ＮａＯＨ
２Ｎａ２Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ４ＮａＯＨ＋Ｏ２↑过氧化钠还能跟二氧化碳起反应，生成碳酸钠和氧气。
２Ｎａ２Ｏ２＋２ＣＯ２２Ｎａ２ＣＯ３＋Ｏ２钠的重要化合物还有氢氧化钠、碳酸钠、硫酸钠等。生活中常用的小苏打即碳酸氢钠（ＮａＨＣＯ３），是一种细小的白色晶体。碳酸钠很稳定，但碳酸氢钠不太稳定，受热容易分解。
碳酸氢钠受热分解化学方程式如下：
△
２ＮａＨＣＯ３Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑碳酸氢钠容易溶解于水，遇到盐酸能放出二氧化碳。
ＮａＨＣＯ３＋ＨＣｌＮａＣｌ＋Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２↑在第一次世界大战中，１９１５年４月２２日德国对协约国军队大规模使用氯气后，４月２３日英国医疗队便给部队提供了碳酸氢钠水溶液，用手帕或布块浸透后制成简陋的防毒口罩，这就是应用了氯气遇水生成盐酸，然后盐酸和口罩上的碳酸氢钠进行化学反应的原理。
移花接木易铜锚
在第一次世界大战期间，德国曾向荷兰、瑞典及丹麦等国大量订购各种类型的船只。德国船主们对造船厂的唯一而奇怪的要求是，船上必须配制特大的铜锚。
与此同时，德国内河船舶也纷纷驶向中立国，当离开国境时，各条船上的普通船锚都突然“丢失”。船主们便向荷兰等国订购新锚，也是要铜制的大锚。
此外，德国当局还规定，凡是驶向中立国的德国船只返回时都必须拆除破旧烟囱，换铜制烟囱，然而，当这些换上新锚、装上新烟囱的船只一驶回德国，第一件事情就是取下铜锚，拆除铜烟囱，然后换上铁制的。这是怎么回事呢？
原来，由于战争消耗巨大，当时的德国已严重缺少战备物资———铜，而当时世界各产铜国都对德国实行经济封锁。经过精心策划，德国人用这种欺骗手段从中立国获取了大量的铜。
古时在战场厮杀格斗，最早使用的兵器就是以铜为主制造的。铜是人类最早发现和利用的金属，铜掺上铅、锡等金属便成为青铜。青铜器一问世，旋即运用于兵器的制造。由于青铜制兵器坚固、锋利，提高了杀伤力，也就提高了军队的战斗力，因此，谁拥有数量较多的青铜兵器谁就执掌着战争胜负的主动权。
铜兵器使用较早的，一类是戟、钺、刀、剑、矛、弓箭等进攻性武器，另一类是用于防御的甲、胄、盔、护心镜等。传说黄帝大战蚩尤于涿鹿之野，蚩尤“铜头铁额”，大约便是戴着铜制的头盔。
我国周朝时期以车战为主，军队的基本编制为“伍”，由五名士兵组成，作战兵器是由弓、殳、矛、戈、戟五种为一组配合使用的。这五种兵器均为青铜铸造。春秋战国时战事纷起，对武器的要求越来越高，因此当时先进的铸铜工艺技术均被运用到兵器的制造上，兵器越发精良，种类也不断增多，产生了莫邪、干将等铸剑名家，产生了吴王夫差戈、越王勾践剑等不朽作品，也为后代十八般兵器的定型奠定了基础。
秦始皇统一六国之后，曾下令收缴天下兵器，集中于首都咸阳加以销毁，铸造了１２个各重千石的大铜人，置于宫廷之中。秦代一石约折合现今３７５公斤，以此推算，１２个大铜人就重达４５万公斤。秦始皇为什么要铸造１２个如此巨大的铜人？后人认为，秦始皇这一举措，目的有两个：一是为了夸耀武功、粉饰太平；二是为了防止人民反抗。
秦统一后，曾采取不少措施防止人民反抗，而收缴天下兵器的做法，也是有先例的。《左传·襄公十九年》载，春秋时鲁国的季武子曾经“以所得于齐之兵，作林钟，而铭鲁功焉”。意思是说用缴获的齐国兵器，铸成大钟，用于记载鲁国的战功。秦始皇只是做得更为彻底，把民间的兵器也收缴了，对此，贾谊的《过秦论》也说：“收天下兵器，聚之咸阳，以为金人十二，以弱天下之兵。”
铜在自然界中分布极广，在地壳中的含量居第２２位。铜以三种形式存在于自然界：第一种是游离铜（极少）；第二种是硫化物，如辉铜矿（Ｃｕ２Ｓ）、铜蓝（ＣｕＳ）、黄铜矿（ＣｕＦｅＳ２）；第三种是含氧化物，如赤铜矿（Ｃｕ２Ｏ）、黑铜矿（ＣｕＯ）、孔雀石（Ｃｕ２［ＣＯ３］（ＯＨ）２）、胆矾（ＣｕＳＯ４·５Ｈ２Ｏ）、硅孔雀石（ＣｕＳｉＯ３·２Ｈ２Ｏ）等。
