銅與硝酸反應(yīng)的實驗設(shè)計

陳淑芬

筆者在教學(xué)實踐中對高中化學(xué)蘇教版化學(xué)第100頁硝酸的性質(zhì)實驗做了一些改進，取得了良好的效果。

一、該實驗的目的

（1）利用一個裝置驗證多個化學(xué)反應(yīng)。

①銅與濃硝酸反應(yīng)Cu+4HNO3（濃）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

②二氧化氮與水反應(yīng)3NO2+H2O===NO+

2HNO3

③銅與稀硝酸反應(yīng)3Cu+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+ 2NO↑+4H2O

④一氧化氮與氧氣反應(yīng)2NO+O2===2NO2

（2）實現(xiàn)濃硝酸與銅反應(yīng)自動轉(zhuǎn)換為銅與稀硝酸反應(yīng)，體現(xiàn)實驗的探究性。

（3）可使學(xué)生理解氣體壓強可將液體從一個容器轉(zhuǎn)移到另一個容器。

二、該實驗裝置如下

左大試管裝濃硝酸 (帶雙孔橡膠塞），右廣口瓶裝水(帶雙孔橡膠塞）。左橡膠塞插一小段螺旋銅線，短小導(dǎo)管連接帶止水夾的橡皮管，長導(dǎo)管連接左大試管和右廣口瓶。右橡膠塞插短小導(dǎo)管連接氣球。注射器用于插止水夾下方的橡皮管，抽取氣體。

三、本實驗操作步驟

（1）如圖組裝儀器，檢查裝置氣密性。

（2）打開止水夾，用注射器從帶止水夾的橡皮管向左大試管中注入濃硝酸，濃硝酸接觸到螺旋銅線時可觀察到反應(yīng)劇烈，螺旋銅線周圍產(chǎn)生大量氣泡，溶液呈綠色，紅棕色氣體迅速充滿大試管，關(guān)閉止水夾。該反應(yīng)為：銅與濃硝酸反應(yīng)。

（3）當(dāng)濃硝酸的液面下降到離開螺旋銅線時，硝酸與銅脫離，反應(yīng)自動停止。

（4）取注射器插止水夾下方的橡皮管，抽取氣體，隨著氣體的抽取，溶液從右廣口瓶回流到左大試管。溶液接觸到螺旋銅線時，可觀察到反應(yīng)劇烈，螺旋銅線周圍產(chǎn)生大量氣泡，無色氣體迅速充滿大試管。該反應(yīng)為：銅與稀硝酸反應(yīng)。

（5）另取注射器插止水夾下方的橡皮管，抽取氣體，抽氣后再繼續(xù)向外拉動注射器活塞，空氣進入注射器，氣體由無色變?yōu)榧t棕色。該反應(yīng)為：2NO+O2===2NO2 。

（6）再將裝有NO2氣體的注射器抽取蒸餾水，氣體由紅棕色變?yōu)闊o色，該反應(yīng)為：3NO2+H2O===NO+2HNO3。

（7）注射器中的物質(zhì)用氫氧化鈉溶液處理。

四、本實驗的特點

（1）銅與硝酸反應(yīng)會產(chǎn)生有毒氣體NO、NO2，本實驗裝置和實驗操作過程NO、NO2不擴散到空氣中，不造成污染空氣。

（2）實驗儀器易得，實驗操作簡單，安全性強，現(xiàn)象鮮明，體現(xiàn)簡約性。

（漳州市薌城中學(xué)）