铜与硝酸反应实验的研究与改进

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铜与硝酸实验报告

铜与硝酸实验报告

铜与硝酸实验报告实验报告一、实验目的探究铜与硝酸之间的反应,并观察反应产物的性质。

二、实验原理铜与硝酸反应的化学方程式为:Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O三、实验步骤1. 准备实验器材和试剂:铜片、硝酸溶液(浓度为2mol/L);2. 将铜片擦拭干净,使其表面光洁;3. 将铜片放入试管中;4. 缓慢加入适量的硝酸溶液,注意观察反应过程并记录;5. 重复以上步骤,以获得重复的实验结果。

四、实验结果与数据分析观察到铜片与硝酸溶液发生反应后,产生了大量的气体,并产生了一定量的溶液。

根据反应方程式,可知反应的产物为Cu(NO₃)₂、NO₂和H₂O。

Cu + 4HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O五、实验讨论1. 反应观察:在实验过程中,观察到铜片表面产生了气泡,并伴随着硝酸溶液的变色。

这是由于铜片与硝酸溶液发生了化学反应,产生了气体和溶液。

2. 反应产物:根据实验结果和反应方程式,可以得知产物为Cu(NO₃)₂、NO₂和H₂O。

Cu(NO₃)₂是一种深蓝色晶体,NO₂是一种红棕色气体,H₂O为无色液体。

3. 反应机理:铜与硝酸的反应是一种氧化还原反应,其中,铜被氧化为Cu(NO₃)₂,硝酸被还原为NO₂和H₂O。

铜电离后生成Cu²⁺,硝酸中的HNO₃转化为NO₂和H₂O。

4. 实验误差:实验中可能存在一些误差,例如气泡产生的速率与硝酸溶液的浓度和反应温度有关,所用试剂的质量也可能对实验结果产生影响。

此外,实验过程中操作的精度也会对实验结果产生一定的影响。

六、实验总结通过本次实验,我们成功地观察到了铜与硝酸反应的现象,并了解了反应产物的性质。

实验结果与理论预期相符,证明了化学方程式的准确性。

同时,我们也认识到实验中的误差对结果的影响,需要在实验操作上更加精确,并对实验数据进行充分分析与讨论。

七、参考文献[1] 张三,李四. 化学实验原理与技术[M]. 北京:化学出版社,2010.[2] 王五,赵六. 理论化学实验手册[M]. 北京:化学工业出版社,2008.【注:以上内容为根据题目所给要求,自行判断应该采用实验报告的格式书写,仅供参考。

浓稀硝酸与铜反应的实验改进思路及方案

浓稀硝酸与铜反应的实验改进思路及方案

浓稀硝酸与铜反应的实验改进思路及方案实验目的:观察浓稀硝酸与铜反应,了解其化学性质,并能够对实验进行改进,提高实验效果。

实验原理:铜是一种金属元素,具有良好的导电、导热、韧性等性能,但是铜金属在常温下不易被氧化,与常见的一些酸也能够反应,但是反应速率较慢。

在实验中,浓稀硝酸与铜反应的化学反应式如下:Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O实验步骤:1. 实验前准备a) 准备所需试剂和设备:铜片、浓硝酸、稀硝酸、烧杯、滴管、玻璃棒等。

b) 洗手并戴好实验手套,穿戴实验服。

c) 用超纯水进行清洗操作区域,并使用60%乙醇喷射杀菌。

2. 实验操作a) 取一片铜片,用砂纸擦拭表面,将其放入烧杯中。

b) 加入15mL浓硝酸,将烧杯放在热板上进行加热,保持在65-70℃的恒定温度下反应15分钟。

c) 取出烧杯,使其自然冷却。

d) 将残液浓缩至5-6mL,加入10mL稀硝酸。

e) 将产生的气体与铜溶液分离出来,用滤纸进行过滤,收集产物。

3. 实验结果实验中,我们可以观察到铜片在加入浓硝酸中后逐渐产生气泡,反应产物为淡蓝色的铜(II)硝酸盐。

实验改进:虽然以上实验过程能够得到预期的实验结果,但是我们仍然可以对实验过程进行改进,以提高实验效果。

1. 热板调整:在实验中,铜片和硝酸混合后在热板上进行加热,但是在实际操作中,铜片与热板的接触面积很小,热量传导不够充分。

我们可以调整热板,使得热量更加均匀地传导到铜片上,提高反应速率。

2. 活化铜片:铜片的表面通常被氧化层包裹,影响了铜片与硝酸的反应速率。

我们可以事先将铜片进行活化处理,使表面氧化层被去除,以便于反应的进行。

3. 换用催化剂:虽然浓硝酸本身就具有催化作用,但是在实验中,我们可以添加一定量的铜(II)离子作为催化剂,促进反应的进行,加快反应速率。

4. 改进的实验步骤:a) 准备所需试剂和设备,并按照规范穿戴实验服、戴上手套和护目镜。

铜与硝酸反应的实验现象探究

铜与硝酸反应的实验现象探究

铜与硝酸反应的实验现象探究铜与浓稀硝酸反应的实验,是中学化学教材中两个非常重要的演示实验,由于硝酸的浓度不同,反应现象不同,硝酸的还原产物也不相同。

⑴铜与浓硝酸反应取一支试管,加入一小块铜片,滴入浓硝酸后,立即有气泡产生,反应剧烈,放出红棕色气体,溶液很快变成绿色;⑵铜与稀硝酸反应取一支试管,加入一小块铜片,滴入稀硝酸后,也有气泡产生,反应缓慢,反应开始阶段,试管内气体呈红棕色,随着反应的进行,试管内气体逐渐变浅,最终呈无色,溶液变成蓝色。

综上可见,铜与浓稀硝酸反应,除了在反应现象和气体产物上有明显不同以外,还有一个明显不同,就是反应后生成的溶液颜色明显不同。

对这个问题存在着不同的解释,但同学们通过对以下这个例题的分析与解答,不仅能够更好地认识铜与浓、稀硝酸反应现象的不同,也会对反应后溶液颜色的不同有新的理解。

例题铜与浓硝酸和铜与稀硝酸反应,产物不同,实验现象不同。

为此,某高二化学学习兴趣小组在教师的指导下开展了积极的实验探究活动,他们为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO,设计了如图所示的实验装置。

⑴请根据他们的思路,选择下列药品,完成该实验,并叙述实验步骤。

药品:稀硝酸、稀盐酸、锌粒、碳酸钙固体。

步骤:①检查装置的气密性;②;③;④待反应完全后,将右边的导管插入试管内接近液面;⑤;⑥用注射器向试管内推入空气(或氧气)。

⑵推入氧气或空气的目的是。

⑶分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸反应,所得到溶液前者呈绿色,后者呈蓝色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差引起的,你同意吗?原因是。

另一同学提出溶液呈绿色是Cu2+溶液颜色与NO2气体颜色复合的结果,请设计一个实验证明之(简述实验方案与实验现象)。

分析:此题探究的内容有两个:一是对如何能观察到铜与稀硝酸的反应产物NO呈无色进行探究,其关键是如何有效排除试管内的空气,使生成的NO不被氧化,又能很方便地检验出无色NO的存在;二是对铜与浓硝酸反应溶液呈绿色的原因进行探究,其关键是如何能通过实验证明浓硝酸与铜反应后的溶液呈绿色不是铜离子浓度差引起的。

《铜与硝酸反应实验》创新设计

《铜与硝酸反应实验》创新设计

铜与硝酸反应实验改进临城中学电教实验处张会军一、原实验过程及存在不足浓稀硝酸与铜的实验通常在试管中进行,由于试管里空气的存在,反应生成的无色一氧化氮气体被氧化成红棕色二氧化氮气体,影响了对实验现象的观察;同时,产生的气体排放到空气中,会严重污染环境。

二、实验改进(一)实验用品:浓硝酸1:2稀硝酸铜片蒸馏水稀NaOH注射器胶塞烧杯(二)实验装置:(三)实验原理:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(四)铜与稀硝酸反应实验步骤1、取一体积较大的注射器(如上图),并连接胶塞密封针头口。

打开胶塞,拔出活栓,放入5~6片铜片,并使其平放在注射器的底部,然后推进活栓。

2、将注射器口浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入一定量蒸馏水,倒置注射器,排出内部气泡,并将蒸馏水尽量排净。

3、将注射器口浸入稀硝酸中,抽拉活栓,吸入20mL稀硝酸,塞上胶塞。

注射器内的稀硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。

当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。

塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。

4、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量空气, 塞上胶塞,观察注射器内气体的颜色变化。

5、将注射器内气体推入氢氧化钠溶液中进行吸收。

(五)浓硝酸与铜反应实验步骤1、取一体积较大的注射器,并连接胶塞密封针头口。

打开胶塞,拔出活栓,放入少量2~3片铜片,并使其平放在注射器的底部,然后推进活栓。

2、将导管口浸入浓硝酸中,抽拉活栓,吸入5mL浓硝酸,塞上胶塞。

注射器内的浓硝酸与铜发生反应,生成的气体推动活栓不断地向外移动。

当气体体积约占注射器容积的一半时,打开胶塞,推动活栓,将混合液注入烧杯中,使反应停止进行。

塞上胶塞,观察注射器内气体和烧杯中溶液的颜色。

3、打开胶塞,抽拉活栓,吸入少量蒸馏水,塞上胶塞,将注射器上下倒转几次, 观察注射器内气体的颜色和体积变化。

铜与稀硝酸反应实验的改进

铜与稀硝酸反应实验的改进

铜与稀硝酸反应实验的改进
标题,改进铜与稀硝酸反应实验的方法。

铜与稀硝酸的反应是化学实验中常见的实验之一,它展示了金
属与酸发生反应的过程。

然而,传统的铜与稀硝酸反应实验存在一
些问题,比如反应速度慢、产生的气体不易观察等。

为了改进这一
实验,我们可以采取一些方法来提高实验的效果和观察性,使学生
更好地理解化学反应的过程。

首先,我们可以改变反应条件,例如增加反应温度。

在实验中,可以使用加热器或者加热板来提高反应温度,这样可以加快反应速度,使反应更加明显。

另外,可以使用浓硝酸来代替稀硝酸,因为
浓硝酸对铜的腐蚀作用更强,反应更加迅速。

其次,我们可以改变观察方式,使产生的气体更易观察。

可以
将反应容器与气体收集器相连接,收集产生的气体,比如可以用气
球或试管来收集气体,这样可以清楚地观察到气体的产生量和性质。

此外,我们还可以引入一些现代化的设备,比如数据记录仪或
者传感器,来实时监测反应过程中的温度变化、气体产生量等参数,
这样可以更加直观地展示反应过程。

通过这些改进,铜与稀硝酸反应实验可以更加生动地展现化学反应的过程,提高学生的观察力和实验操作能力,使学生更好地理解化学反应的原理和特点。

同时,这些改进也可以激发学生对化学实验的兴趣,促进他们对化学学科的学习和探索。

铜与浓、稀硝酸反应实验的改进[原创]

铜与浓、稀硝酸反应实验的改进[原创]

高二物理库仑定律北师大版【本讲教育信息】一教学内容:§库仑定律(一)两种电荷:元电荷、比荷元电荷:把×10-9C即电子所带电荷的绝对值称为元电荷。

研究原子核、基本粒子时,以元电荷为单位。

(二)电荷守恒定律带电的过程,实际上是电荷重新分布的过程。

如:均分条件:两物体形状大小相同,否则不均分,讨论代数和、中和。

守恒内容:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,它可以从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分,而正、负电荷代数和保持不变。

(三)库仑定律:内容:静止点电荷间的作用力跟它们电荷的乘积成正比,跟距离的平方成反比,方向在它们的连线上。

说明:(1)点电荷:形状及大小忽略不计,理想模型,能视为点电荷的带电球体,则r为球心距离。

(2)实际球体间相互作用力,如图(不能视为点电荷)(四)库仑定律的应用:.0=10)1(-529,它们之间的静电×之间的距离氧原子的电子和原子核mr10引力多大解:引申:若电子的质量m e=9×10-31g,则电子绕核转的速度约为多大解:本题由静电力提供向心力。

(2)真空中同一直线上点电荷间相互作用问题。

例:真空中两点电荷A 和B 分别带有正电荷q 和9q ,之间距离为,如图:求一带负电的粒子-q 在C 点和D 点受到的两静电力的合力有多大解:在C 点,则同理求D 点。

说明:在用库仑定理计算静电力时,先用公式计算大小,不考虑电荷的正负问题,最后根据电荷电性判断力的方向,问题将变得简单。

引申(1):在AB 连线上放点C ,使C 点合力为零,则C 在何处。

引申(2):在C 点放入电荷后,使ABC 都能处于静止,则C 点电量q 为多少 解:先判断C 点位置只能在AB 之间,设距C 为,则:(2)三电荷都平衡,则对A 点分析:引申:若AB 为异种电荷,则C 点应当在何处。

分析:C 点在AB 连线上靠A 外侧。

(3)在AB 连线的中垂线上问题(等量同种和等量异种问题)。

浅析铜与硝酸反应的实验探究与拓展

浅析铜与硝酸反应的实验探究与拓展

在上面的三组实验中提供的硝酸的体积均一样,仅仅是铜的质量不相同。

A组中,铜的质量相同,即反响后溶液中Cu2+的浓度相同,而浓硝酸反响后溶液为绿色,稀硝酸为蓝色;B组中,与浓硝酸反响的铜的质量要小一些,即反响后Cu2+浓度低一些,然而溶液仍然为绿色;C组中Cu2+的浓度大,溶液仍然是绿色。

可见,Cu(NO3)2溶液为绿色不是由Cu2+浓度引起的。

猜测二、可能是硝酸铜溶于浓硝酸引起的。

将Cu(NO3)2晶体溶于浓硝酸,溶液仍然为蓝色。

可见此假设不成立猜测三、可能是温度不同引起的方案1:将绿色的Cu(NO3)2溶液加热。

溶液仍然为绿色,且在试管中产生大量的红棕色气体。

原因是在加热的时候,浓硝酸不断的分解,致使NO2源源不断的生成,因此不可能将NO2和Cu(NO3)2分开,因此溶液仍为绿色。

方案2:将正在反响的试管壁不断地用流水冲,溶液颜色为蓝色。

这个改变的核心因素是降低温度。

因为Cu+4HNO3〔浓〕==Cu〔NO3〕2+2NO2+2H2O的反响是放热反响,降温反响速度减慢,产生的NO2减少;而2NO2==N2O4〔正反响为放热反响〕,因此降温平衡向右移动,生成无色的N2O4,NO2的量逐渐减少,故溶液很快变成蓝色。

猜测四、可能是NO2溶于Cu(NO3)2溶液形成的。

方案1:将Cu和浓硝酸反响后的溶液迅速倒入枯燥的烧杯中,再转移到另一个枯燥的烧杯中,溶液迅速变蓝。

方案2:在Cu和浓硝酸反响后的试管口上塞一团沾有NaOH溶液的棉花,放置半天后,溶液为蓝色。

其原因是随着时间的推移,反响后的溶液温度降低,NO2慢慢从溶液中逸出被棉花中的NaOH吸收,溶液的颜色仅仅由Cu(NO3)2呈现出来。

由此可见,Cu(NO3)2溶液的绿色是由蓝色的Cu(NO3)2溶液和黄色的HNO3溶液〔溶有NO2〕的两者混合而成的。

二、原型拓展1方案评价型[例1]某化学课外兴趣小组在做铜与浓硝酸、稀硝酸反响实验时发现:“相同质量的铜分别与等体积且足量的浓硝酸、稀硝酸充分反响后,前者溶液颜色是绿色的,后者溶液的颜色是蓝色的。

铜和硝酸实验报告

铜和硝酸实验报告

铜和硝酸实验报告实验目的本实验的目的是观察铜与硝酸反应的过程,了解铜与酸的反应性质,并观察反应各阶段的现象和变化。

实验原理铜与硝酸反应的化学方程式为:2HNO3 + Cu -> Cu(NO3)2 + H2O + NO↑实验中,硝酸会与铜发生反应,生成亚硝酸铜和水,同时放出一部分氮气。

实验步骤1. 首先准备实验所需材料和设备:铜片、浓硝酸、试管、试管夹、酒精灯。

2. 拿起一个试管,夹住铜片放入试管中。

3. 倒入约3 mL浓硝酸,然后用试管夹夹紧试管口。

4. 点燃酒精灯,将试管加热,持续加热并观察试管内的现象。

实验结果实验开始后,观察到试管内的浓硝酸与铜片发生了反应。

刚开始时,铜片与浓硝酸接触后,试管内会出现一些气泡,并且颜色逐渐转变为绿色。

同时,试管外部可以感觉到一定的温度上升。

经过一段时间的加热后,试管内的气泡停止产生,并且试管内的液体逐渐从绿色变为透明色。

此时,试管外部的温度也开始下降。

实验分析1. 实验中观察到的气泡的产生以及颜色变化反映出了铜与硝酸之间的反应。

气泡的产生是氮气的释放,颜色变化则是铜离子与酸的反应结果。

2. 实验中观察到试管外部温度的变化,说明了反应是一个放热反应的过程。

实验结论根据上述实验结果和分析,我们可以得出以下结论:1. 铜与硝酸反应后会产生氮气和亚硝酸铜。

2. 反应是一个放热反应。

实验注意事项1. 实验过程中要小心操作,注意安全,避免与试剂直接接触皮肤或者吸入试剂气体。

2. 加热试管时要小心火源,避免烧伤。

总结通过本次实验,我了解了铜与硝酸的反应过程和性质。

实验结果显示铜与硝酸反应后会产生氮气和亚硝酸铜,并且是一个放热反应。

同时,我也认识到了实验中的安全操作要求和注意事项。

这次实验不仅加深了我对化学反应的理解,也提高了我的实验操作技能。

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铜与硝酸反应实验的研究与改进按传统方法进行铜与浓硝酸及铜与稀硝酸反应的实验,存在如下缺点:氮的氧化物逸出会污染教室里的空气,影响师生健康;铜与稀硝酸反应所产生的一氧化氮气体遇空气立即变成二氧化氮,得不到纯净无色气体。

为此,对该实验做了如下改进:(一)铜与硝酸反应实验改进方法一1、实验用品铁架台、U形管、长颈漏斗、试管、单孔塞、导管、止水夹、白纸;铜丝、浓硝酸、稀硝酸。

2、实验装置(图1)图13、实验操作(1)浓硝酸与铜反应a拨下U形管两端的塞子,向U形管中注入浓硝酸,液面距管口8mm(以能浸没即将插入铜丝为宜),左侧插入带长颈漏斗的塞子。

b向U形管右侧迅速插入下端悬有螺旋状铜丝的塞子(导气管用止水夹夹住),即发生剧烈反应。

反应产生的红棕色气体将U形管右侧管内酸液压入左侧长颈漏斗中,酸与铜丝分离,反应停止。

反应生成的绿色溶液、红棕色气体与白纸板形成鲜明的对照。

(2)稀硝酸与铜反应a将上述反应中的浓硝酸换为1:1.5的稀硝酸,反应较缓慢,生成蓝色溶液及无色气体。

b打开止水夹,将无色气体导入后面衬着白纸的洁净试管内,可观察到无色气体变为红棕色,然后用橡胶塞塞住试管口,以免二氧化氮扩散到空气中。

4、注意事项(1)铜丝为螺旋状(长4cm),以增大接触面积。

(2)稀硝酸以1:1.5为最好,且不需要加热,反应lmin内即可完成。

(二)铜与硝酸反应实验改进方法二1、实验用品仪器:A、B为相同型号的具支试管和普通试管,C为20 mL塑料注射器,内装10 mL饱和氢氧化钠溶液,D为20 mL玻璃注射器,内装10 mL空气。

药品:铜丝、浓硝酸、水、饱和氢氧化钠溶液。

2、实验装置(图2)图23、操作及实验现象(1)向具支试管中加入1mL-2mL浓硝酸,当红棕色二氧化氮升至将近支管口2cm处时向上将铜丝刚好提离浓硝酸液面,此时,铜丝上沾的少许浓硝酸继续与之反应产生的二氧化氮刚好充满具支试管,立即关闭止水夹,已观察到铜与浓硝酸反应的全部现象。

(2)向上拉动注射器C的手柄,部分二氧化氮被氢氧化钠所吸收而使具支试管产生负压,打开止水夹,试管B中的水被倒吸入具支试管中形成稀硝酸(应注意浓硝酸的浓度约为16 mol/L,普通试管中的玻管插入水面下约是具支试管中加入的浓硝酸的体积的4倍左右,因为要考虑玻管部分倒吸后充满的水的体积,使吸入的水的体积约为浓硝酸体积的2-3倍左右,因研究表明当稀硝酸的浓度为 4 mol/L-8 mol/L时,铜与之反应时产生的气体才主要为一氧化氮),此时具支试管中的二氧化氮被水吸收,红棕色褪去,同时观察到具支试管中的稀硝酸与铜反应产生无色的一氧化氮,一氧化氮缓缓向上通过针头进入装有空气的玻璃注射器,注射器内的气体呈红棕色,一氧化氮被氧气氧化成二氧化氮,完成铜与稀硝酸的反应。

(3)再先后将氢氧化钠溶液和玻璃针筒中的气体推入具支试管中,一氧化氮和二氧化氮都与氢氧化钠反应生成亚硝酸钠,废气被吸收,反应被终止,硝酸铜也被转化成氢氧化铜。

4、改进后的优点集2个实验于1个密闭容器中完成,避免了教师在演示时因套塑料袋而手忙脚乱导致气体外泄,污染空气。

也观察到一氧化氮被氧气氧化的过程,同时集实验与尾气处理于一体。

(三)铜与硝酸反应实验改进方法三1、实验用品铁架台、U形管、漏斗、玻璃导管、单孔塞、乳胶管、止水夹、试管;铜丝、浓硝酸、稀硝酸、1mol/L NaOH溶液2、实验装置(图3)图3说明:①为弯成螺旋状的铜丝,②和③为玻璃导管,中间用乳胶管连接,在乳胶管上有一止水夹K,B试管中装有1mol/L NaOH溶液。

3、操作过程(1)照图3所示装置安装。

(2)打开止水夹K由漏斗向装置中加入浓硝酸,直到浸没Cu丝为止,关闭止水夹K, Cu与浓硝酸剧烈反应,产生红棕色的NO2气体将浓硝酸压回漏斗,铜丝和浓硝酸脱离接触反应停止。

让学生充分观察产生的红棕色的NO2气体,断开玻璃管③,由漏斗口倒出浓硝酸(倒酸液时打开K)。

(3)重新固定U型管连上玻璃管③由漏斗中加入1∶3 (体积比)稀硝酸,稀硝酸将U型管中的NO2排入NaOH溶液中被吸收,当稀硝酸将铜丝浸没时,停止加入稀硝酸,关闭K,观察到铜与稀硝酸缓慢反应产生无色的气体将稀硝酸压回到漏斗中,反应停止后,由漏斗倒出稀硝酸,同时打开K,进入部分空气使NO氧化成红棕色的NO2气体。

(四)铜与硝酸反应实验改进方法四1、实验用品铁架台、具支试管、三通管、玻璃导管、单孔塞、乳胶管、止水夹、干燥管烧杯、吸耳球;铜丝、浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液、Na2CO3粉末。

2、实验装置(图4)图43、操作过程(1)将两反应中的Cu片换成Cu丝,插在胶塞上,通过上下抽拉Cu丝,随时控制反应的进行。

(2)将试管改成具支试管,用三通管将两具支试管连接起来,不但能使两反应同时进行,便于对比,而且解决了NO气体不能直接被NaOH溶液吸收的问题。

(3)Cu与稀HNO3反应的具支试管中预先加入少量Na2CO3粉末,Na2CO3与稀HNO3反应产生的CO2气体会将装置中的空气排出,排除了氧气对NO气体颜色观察产生的影响。

(4)在导气管和盛有NaOH溶液的烧杯之间接上一个球形干燥管,防止了倒吸,还可在球形干燥管中塞入浸有NaOH溶液的棉花,有利于有毒气体被充分吸收。

(5)两具支试管的胶塞上各有一根玻璃管,玻璃管上连接一段带止水夹的橡胶管,打开其中一个止水夹,用吸耳球鼓入空气,可检查整个装置的气密性;Cu与稀HNO3反应完成后,可通过鼓入空气观察NO气体转化为NO2气体的颜色变化;整个反应完成后,可通过鼓入大量空气,使装置中的有毒气体全部被烧杯中的NaOH 溶液吸收。

也可直接用胶头滴管通过玻璃管加入NaOH溶液吸收有毒气体,这样拆卸时不会造成污染和伤害。

4、注意问题(1)要先做Cu与浓HNO3的反应。

因为如果先做Cu与稀HNO3的反应,产生的NO气体就不能被NaOH溶液吸收。

(2)稀HNO3的浓度要控制好。

太浓,会产生NO2气体,不利观察NO气体的颜色;太稀,Na2CO3粉末还要与稀HNO3反应,消耗稀HNO3,使得Cu与稀HNO3反应太慢,产生NO气体较少,导致鼓入空气后产生红棕色现象不是很明显。

经过实验,选用69%浓HNO3与蒸馏水以体积比1∶4混合较佳。

(3)由于HNO3、NO2有腐蚀性,装置中的胶塞、胶管最好随时检查,随时更换。

(五)铜与硝酸反应实验改进方法五1、实验用品铁架台、U形管、分液漏斗、单孔塞;铜丝、浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液2、实验装置(图5)图53、实验操作步骤(1)打开分液漏斗的活塞,从U型管一端通过小漏斗注入稀硝酸,使液面刚好上升到活塞处为止,关闭分液漏斗活塞。

(2)反应开始后,可观察到有无色气体从溶液中逸出并聚集在铜丝附近,待生成的气体压强逐渐增大而使硝酸液面和铜丝脱离接触后,反应自行停止。

(3)打开分液漏斗的活塞,无色气体进入分液漏斗,可观察到红棕色气体。

(如向装置中注入浓硝酸,反应开始后,可直接观察到红棕色气体聚集在铜丝附近,等到硝酸液面和铜丝脱离接触后,反应可自行停止。

)(4)反应结束后,向分液漏斗中加入NaOH深液,吸收里面的氮氧化合物。

4、改进后的实验装置优点(1)装置简单,操作方便,现象明显,成功率高。

(2)整个装置为全封闭,无污染,安全可靠。

(3)反应可控制,节约药品。

(六)铜与硝酸反应实验改进方法六稀硝酸与铜的反应是硝酸的重要化学性质。

实验通常在试管中进行,由于试管里空气的存在,反应生成的一氧化氮无色气体被氧化成二氧化氮红棕色气体,影响了对实验现象的观察;同时,产生的气体排放到空气中,会严重污染环境,为此对该实验进行了下列改进:1、取一体积较大的注射器(如图6),并连接一段带有滑动开关(或止水夹)的输液管。

打开滑动开关,拔出活栓,放入一小块铜片,并使其平放在注射器的底部,然后推进活栓。

图62、将导管口浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入约2mL蒸馏水,然后将注射器倒置,向上推进活栓,将其中的空气排净。

3、将导管口浸入浓硝酸中,抽拉活栓,吸入3-4mL浓硝酸,关闭滑动开关。

注射器内的浓硝酸被稀释为稀硝酸,并与铜发生反应,生成的一氧化氮气体推动活栓不断地向外移动。

当一氧化氮气体体积约占注射器容积的一半时,打开滑动开关,推动活栓,将混合液注入试管中,使反应停止进行。

关闭滑动开关,观察注射器内一氧化氮气体和试管中硝酸铜溶液的颜色。

4、打开滑动开关,抽拉活栓,吸入少量空气,注射器内一氧化氮被氧化成二氧化氮,气体由无色变为红棕色。

5、将导管口浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入少量蒸馏水,并将注射器翻转几次,二氧化氮气体被水吸收,并生成一氧化氮气体,气体由红棕色变为无色;再抽拉活栓,吸入少量空气,注射器内气体又由无色变为红棕色;再将注射器翻转几次,氧化生成的二氧化氮气体继续被水吸收,气体又变为无色……至到吸入空气后气体颜色不再改变。

此时,一氧化氮、二氧化氮气体已被完全氧化、吸收。

最后将注射器内的气体排空。

实验过程中,稀硝酸与铜的反应、一氧化氮气体的氧化以及二氧化氮气体的吸收都是在密闭状态下进行的,不会污染环境,对培养学生的环保意识具有重要的作用。

参考文献[1] 傅军,改进铜与硝酸反应实验。

实验教学与仪器,1996,(12)[2] 谭宗俊、唐松林,铜与稀、浓硝酸反应演示实验的改进。

化学教育,2004,(4)[3] 程正福,铜与硝酸反应的实验改进。

中小学实验与装备,2003,(4)[4] 张全水、来雅婷,铜与硝酸反应实验装置的改进。

实验教学与仪器,2005,(3)[5] 方惠、何亚璋,硝酸和铜反应实验的改进。

中小学实验与装备,2008,(5)[6] 刘欣华,稀硝酸与铜反应实验的改进。

教学仪器与实验,2002,(10)。

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