铜与浓、稀硝酸反应的实验创新设计，本文主要内容关键词为：硝酸论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
铜与浓、稀硝酸反应的实验是中学化学教学的两个重要演示实验，由于按照教材上的实验装置进行实验有可能造成有毒气体泄漏，不利于环保，生成的一氧化氮（无色）极易被发生器中的空气氧化成二氧化氮（红棕色），从而影响对一氧化氮颜色的观察，不能对反应的进行加以有效的调控等缺点，许多同行对此设计了许多改进方法或装置，但从试用的情况来看，均还存在一些不足，如装置复杂，操作不便、药品用量大、不利于全班学生观察等。为了达到装置简洁、操作简便、现象明显、培养学生绿色化学理念和科学思维的目标，笔者设计了如下实验装置。
一、实验用品
U型管、球形干燥管、活塞、导气管、胶塞、乳胶管、浓硝酸、稀硝酸（体积比1∶2）、铜丝、NaOH溶液。
二、实验装置图（图1、图2）
图1中插入铜丝的方法：可将铜丝B端弯曲伸入即可。
图1 铜与浓
反应装置
三、实验步骤及现象
1.铜与浓硝酸反应
按图1所示准备好实验装置，并装好试剂。手持铜丝的A端让铜丝旋转至B端朝下浸入浓硝酸中。这时，铜与浓硝酸立即反应，产生红棕色的二氧化氮气体。待现象明显后，再旋转铜丝至B端朝上，铜丝与浓硝酸分离，反应停止。静置一会儿，可观察到二氧化氮气体被管内两端滴有Na0H溶液的棉花吸收，红棕色变淡直至消失。重复上述操作又可重现上述现象。
2.铜与稀硝酸反应
按图2所示准备好实验装置（将U型管其中一管锯短，球形干燥管内预先加入适量NaOH溶液，胶塞B上扎有铜丝）。打开活塞A，拔出胶塞C，从U型管长端管口往U型管内注入稀硝酸至浸没胶塞B为止，使空气全部从导管排出，立即关闭活塞A，塞好胶塞C。这时，可以看到铜丝上有无色气泡产生，并集聚在U型管短端上口，U型管内左端液面下降，右端液面上升，液体变为蓝色。大约1分钟后，左端液面降至铜丝最低处，铜丝与稀硝酸分离，反应自动停止。打开活塞A，这时，由于液压的作用，一氧化氮气体被压入球形干燥管内，并与管内空气中的氧气反应形成红棕色的二氧化氮气体，随之降至Na0H溶液里消失。同时，U型管内的硝酸又浸没铜丝。至此，可重复上述实验。
图2 铜与稀反应装置
四、实验优点
1.该实验设计装置简洁、美观、操作简便，现象明显清晰。
2.反应自始至终均处于密闭体系中进行，对有毒气体进行全封闭处理，省事、环保又安全。
3.对实验进行及气体的生成量可以进行有效控制，并且可以重复演示。
4.装置涉及到多个原理与现象，这对提高学生观察实验现象的兴趣，增强环保意识，树立绿色化学理念，启迪思维，培养创新能力和探究能力具有深远的现实意义。
五、说明
实验装置可制作专用支架支撑起来，并配以白色装置材料，这样全班学生更能看清实验现象。由于
有腐蚀性，会对装置中的胶塞、胶管起腐蚀破坏作用，在使用时应随时检查更换。
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