稀硝酸與銅反應(yīng)的改進(jìn)

楊勇

(南京市寧海中學(xué)江蘇南京210024)

稀硝酸與銅反應(yīng)的改進(jìn)

楊勇

(南京市寧海中學(xué)江蘇南京210024)

摘要：稀硝酸與銅的反應(yīng)說明了稀硝酸的強(qiáng)氧化性,常規(guī)實(shí)驗(yàn)存在觀察不清,尾氣處理不到位的問題,利用U形管可以解決上述問題,同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到工業(yè)制硝酸的過程。

關(guān)鍵詞：稀硝酸；U形管

稀硝酸與銅反應(yīng)是說明稀硝酸具有強(qiáng)氧化性的重要實(shí)驗(yàn)。常規(guī)實(shí)驗(yàn)是在試管中加入稀硝酸和銅片,微熱后觀察現(xiàn)象,說明硝酸具有強(qiáng)氧化性,并產(chǎn)生了無色的NO。但實(shí)際這個(gè)實(shí)驗(yàn)不能讓人信服產(chǎn)生的到底是NO還是NO2,同時(shí)沒有對(duì)尾氣進(jìn)行處理,會(huì)帶來污染和對(duì)實(shí)驗(yàn)者的傷害。實(shí)際上可以用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?避免污染,培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的理念以及提高學(xué)生思維能力。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

1.了解稀硝酸的強(qiáng)氧化性；

2.練習(xí)U形管,培養(yǎng)創(chuàng)新精神；

3.學(xué)習(xí)有害尾氣處理方案,培養(yǎng)環(huán)保意識(shí),提高學(xué)生思維能力。

二、反應(yīng)原理

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO

三、儀器藥品

3.5mol/L HNO3溶液、螺旋形銅絲、橡皮塞、U形管、酒精燈、火柴

四、實(shí)驗(yàn)裝置

五、實(shí)驗(yàn)步驟

1.配好3.5mol/L HNO3溶液。

2.將螺旋形銅絲如實(shí)驗(yàn)裝置圖所示插入橡皮塞1上,使螺旋形銅絲露出約2cm左右。

3.打開U形管上橡皮塞1和2,注入稀硝酸約使U形管上空部分長(zhǎng)度約為5cm(上圖)。

4.塞上橡皮塞1和2,平放U形管將橡皮塞1側(cè)內(nèi)空氣排盡,打開橡皮塞2。

5.試管夾夾住U形管無橡皮塞一側(cè),微熱,引發(fā)銅絲和稀硝酸反應(yīng)后停止加熱,當(dāng)銅絲和稀硝酸脫離后反應(yīng)自動(dòng)停止,觀察橡皮塞1下方產(chǎn)生的氣體顏色。

6.冷卻后,塞上橡皮塞2,將橡皮塞1側(cè)的氣體排入橡皮塞2側(cè)與空氣混合,觀察氣體顏色的變化,然后小心打開橡皮塞1,觀察無橡皮塞側(cè)的液面變化。

六、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)所用儀器藥品量少,簡(jiǎn)單易準(zhǔn)備。并且經(jīng)過改進(jìn)后,可以清楚觀察到稀硝酸與銅反應(yīng)生成無色的NO,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)在封閉的環(huán)境中對(duì)NO有毒氣體的尾氣處理,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可以看到無色氣體變?yōu)榧t棕色(2NO+O2=2NO2),然后褪色的過程(4NO2+O2+2H2O= 4HNO3),能培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和化學(xué)經(jīng)濟(jì)意識(shí),這樣做既節(jié)省原料,又不會(huì)污染環(huán)境,該過程正是工業(yè)制取硝酸的原理。

文章編號(hào)：1008-0546(2010)11-0076-01中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2010.11.042