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【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)13-0-01
一、实验原理
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2NO+O2=2NO2
二、實验改进
1.实验用品
微型实验仪器:5ml注射器、具支试管、直角形通气管、橡胶管各两支,固定夹、烧杯各一个、橡胶塞3个。
试剂及用品:浓硝酸、蒸馏水、铜片、氢氧化钠溶液。
2.实验装置
改进后的实验装置如附图所示。
3.实验步骤
(1)检查装置气密性。
(2)向1号具支试管中装入一小片铜片,用套有胶塞的5ml注射器吸取一定量的浓硝酸,将胶塞塞紧到1号具支试管中,在2号具支试管(长9.5cm,直径1cm)注入离管底约4.6cm的蒸馏水,同时用橡胶管把1号具支试管和a号直角形通气管连接,将直角形通气管的另一端塞入胶塞,将胶塞塞紧到2号具支试管中,并用橡胶管把2号具支试管和b号直角形通气管连接,将b号直角形通气管另一端插入装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中,作尾气处理装置。
(3)缓慢挤压装有浓硝酸的注射器,使铜片与浓硝酸发生反应,可观察到2号具支试管中有气泡产生,烧杯中也有气泡产生,且a号直角形通气管的气体颜色由红棕色慢慢变浅,直至无色,且烧杯中没有气泡产生,表明生成的二氧化氮已与水充分反应,且未反应的二氧化氮已被氢氧化钠溶液吸收。
(4)拔去a号直角形通气管与套在其上的胶塞,用固定夹夹住F点,往2号具支试管中加入一小块铜片,可看到铜片慢慢溶解,并立即用套有胶塞的5ml注射器吸取少量的空气,将胶塞塞紧到2号具支试管中,缓慢挤压注射器,观察现象。
4.实验现象
挤压装有浓硝酸的注射器时,可看到1号具支试管中的铜片剧烈反应,溶液由无色变成蓝绿色,产生红棕色气体,2号具支试管和烧杯中都有气泡产生,加入铜片时,马上会看到铜片慢慢溶解,缓慢挤压吸取少量空气的注射器时,2号具支试管有明显的红棕色气体产生。
三、实验改进后的优点
1.在同一个装置中可做两次实验,且实验结果互不干扰,准确性高。
2.改用微型实验装置,药品用量少,有尾气处理装置,绿色环保、操作简单、安全,学生可操作可能性高。
3.滴加浓硝酸时,用注射器可随时控制反应速率及反应的量。
4.利用此装置,二氧化氮与水生成稀硝酸,二氧化氮得到充分循环,体现了环保、节能理念。
5.用注射器注入空气,在微小空间内,可清楚看到实验现象,方便。
6.在2号具支试管(长9.5cm,直径1cm)注入离管底约4.6cm蒸馏水时,可看到明显的红棕色气体产生,若注入约2.5cm或6.0cm蒸馏水时,都对实验现象观察不利,应控制蒸馏水的量,体现了适量原则。
一、实验原理
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3NO2+H2O=2HNO3+NO↑
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2NO+O2=2NO2
二、實验改进
1.实验用品
微型实验仪器:5ml注射器、具支试管、直角形通气管、橡胶管各两支,固定夹、烧杯各一个、橡胶塞3个。
试剂及用品:浓硝酸、蒸馏水、铜片、氢氧化钠溶液。
2.实验装置
改进后的实验装置如附图所示。
3.实验步骤
(1)检查装置气密性。
(2)向1号具支试管中装入一小片铜片,用套有胶塞的5ml注射器吸取一定量的浓硝酸,将胶塞塞紧到1号具支试管中,在2号具支试管(长9.5cm,直径1cm)注入离管底约4.6cm的蒸馏水,同时用橡胶管把1号具支试管和a号直角形通气管连接,将直角形通气管的另一端塞入胶塞,将胶塞塞紧到2号具支试管中,并用橡胶管把2号具支试管和b号直角形通气管连接,将b号直角形通气管另一端插入装有一定量氢氧化钠溶液的烧杯中,作尾气处理装置。
(3)缓慢挤压装有浓硝酸的注射器,使铜片与浓硝酸发生反应,可观察到2号具支试管中有气泡产生,烧杯中也有气泡产生,且a号直角形通气管的气体颜色由红棕色慢慢变浅,直至无色,且烧杯中没有气泡产生,表明生成的二氧化氮已与水充分反应,且未反应的二氧化氮已被氢氧化钠溶液吸收。
(4)拔去a号直角形通气管与套在其上的胶塞,用固定夹夹住F点,往2号具支试管中加入一小块铜片,可看到铜片慢慢溶解,并立即用套有胶塞的5ml注射器吸取少量的空气,将胶塞塞紧到2号具支试管中,缓慢挤压注射器,观察现象。
4.实验现象
挤压装有浓硝酸的注射器时,可看到1号具支试管中的铜片剧烈反应,溶液由无色变成蓝绿色,产生红棕色气体,2号具支试管和烧杯中都有气泡产生,加入铜片时,马上会看到铜片慢慢溶解,缓慢挤压吸取少量空气的注射器时,2号具支试管有明显的红棕色气体产生。
三、实验改进后的优点
1.在同一个装置中可做两次实验,且实验结果互不干扰,准确性高。
2.改用微型实验装置,药品用量少,有尾气处理装置,绿色环保、操作简单、安全,学生可操作可能性高。
3.滴加浓硝酸时,用注射器可随时控制反应速率及反应的量。
4.利用此装置,二氧化氮与水生成稀硝酸,二氧化氮得到充分循环,体现了环保、节能理念。
5.用注射器注入空气,在微小空间内,可清楚看到实验现象,方便。
6.在2号具支试管(长9.5cm,直径1cm)注入离管底约4.6cm蒸馏水时,可看到明显的红棕色气体产生,若注入约2.5cm或6.0cm蒸馏水时,都对实验现象观察不利,应控制蒸馏水的量,体现了适量原则。