稀硝酸的氧化性(演示实验改进) |
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来源:不详 更新时间:2013-7-16 16:58:56 |
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稀硝酸与铜的反应没有浓硝酸那样快,有时硝酸太稀,还必须加热,加热后同样产生气泡——一氧化氮。这种无色的气体,只要与空气接触,马上变成红棕色的二氧化氮气体。所以,教材中的实验(2-6)不易让学生观察到无色的一氧化氮气体,因为在试管和塑料袋中,还存在大量的空气。建议教师进行如下的改进。
1、实验方法
取一支U型管,将一支管截掉一半,再配带活塞的单孔胶塞,如图所示。
实验步骤
(1)将铜丝绕成螺旋状,插入胶塞的小头,并将胶塞塞入试管口。
(2)将活塞打开,从U型管长支管口注人稀硝酸,一直注至单孔胶塞下沿无气泡为止。
(3)关闭活塞,用酒精灯在U型管短管一侧加热,当铜丝圈上有气泡产生时,立即将酒精灯撤去。
(4)产生的一氧化氮气体,将U型管短管内的稀硝酸排入长支管内,当稀硝酸与铜丝圈脱离接触之后,反应便立即停止。教师引导学生观察短支管内生成的无色气体。
(5)打开单孔胶塞上的活塞,由于存在液位差,U型管的长支管内的稀硝酸,又自动回到短支管内,并将短支管内的无色一氧化氮气体排入上边的圆底小烧瓶内,无色的一氧化氮气体立即变成红棕色的气体,生成了二氧化氮。
(6)再将单孔塞上的活塞关闭,U型管的短支管内,又产生了无色的一氧化氮气体,与圆底烧瓶内的二氧化氮气体,形成明显的对照。这样可以多次制备,供学生进行观察,分析,特易激发学生学习的兴趣。
实验说明
(1)稀硝酸的浓度不宜太大,否则易产生少量二氧化氮气体,影响一氧化氮颜色的观察。
(2)加热的温度也不宜太高,温度略高时,同样也会产生少量二氧化氮气体。
(3)注入稀硝酸时,在胶塞与稀硝酸之间,一定不能留有气泡。否则生成的无色一氧化氮要与气泡中的氧气发生反应,也要生成少量二氧化氮气体。
(4)若演示第一次效果不太佳时,应将生成略带浅黄色的一氧化氮气体放掉,第二次再做。第一次不好的原因,可能因冷硝酸中溶有部分空气所致,上述反应中,当硝酸的浓度为8moI/L以上时,还原的主要产物为NO2。这是因为硝酸愈浓,氧化性愈强,反应过程中生成的低价氮的化合物,在强的氧化气氛中不能存在,继续被氧化成高价的氮的化合物——NO2。当酸较稀时,它的氧化性也较弱,氮的低价氧化物能够存在。所以主要产物是一氧化氮——NO。这些简单的原理,老师们应向学生讲授清楚。
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