二氧化氮最大限度被水吸收的实验设计

岳云华

摘要： 本文作者设计出环保、简便、多功能的二氧化氮的制取及溶于水的演示实验装置，以满足课堂教学的需要。

关键词： 二氧化氮 吸收 实验方案

新教材人教版必修(一)第79页要求学生设计一个二氧化氮与水反应的装置图，要求尽可能多地使二氧化氮被水吸收。本人经过多次试验，成功设计出该实验方案。

1.实验装置、操作步骤与现象

1.1氧气的制取

在一支具支试管中加入少量的二氧化锰，用一支20毫升的注射器吸入10毫升过氧化氢溶液，缓慢注入试管中，待试管中的空气排出后，再用另一支20毫升的针筒收集10毫升的氧气。

1.2二氧化氮的制取及溶于水

将广口瓶装满已煮沸过的蒸馏水，在已标有刻度的硬质玻璃管(约40毫升)中装入3毫升浓硝酸，在玻璃棒上缠绕约20厘米长的铜丝，塞上橡胶塞，将硬质玻璃管倒置，铜丝与浓硝酸接触，反应迅速进行，硬质玻璃管中立即产生大量红棕色的气体，空气被排出，气球逐渐胀大。广口瓶中的水沿着玻璃导管缓慢地上升，当玻璃导管中的水进入硬质玻璃管时，红棕色气体立即消失，广口瓶中水迅速进入硬质玻璃管，液面约为硬质玻璃管的六分之五(33毫升刻度处)，气球又逐渐变瘪。用针筒向硬质玻璃管中注入少量氧气，无色气体变为红棕色，硬质玻璃管中液面继续上升。这样反复3—4次注入氧气，可多次观察到气体由无色→红棕色→无色及液面上升的现象，最终液面基本充满整个硬质玻璃管。

2.注意事项

2.1由于浓硝酸腐蚀橡胶塞，因此必须在橡胶塞外面包一层塑料薄膜。

2.2生成的二氧化氮的浓度要大，才能将硬质玻璃管中的空气尽量排放到气球中。

2.3整个装置尽量不要漏气，二氧化氮要反复被水吸收，一氧化氮要多次被氧化。

2.4由于硝酸和二氧化氮对乳胶管有腐蚀作用，实验完毕后应立即将乳胶管洗净并浸泡于水中一段时间，则乳胶管可反复使用多次。

3.该实验的优点

3.1全封闭装置，气体不易扩散到空气中，不易造成污染。

3.2实验装置简单，操作简便，气体颜色、溶液颜色变化明显，液面上升可做定量测定。实验成功率高，容易观察，容易调动学生的探究兴趣和培养学生的创新精神。

3.3可证实二氧化氮易与水反应，同时放出一氧化氮;一氧化氮不溶于水，一氧化氮易被氧化生成易溶于水的二氧化氮。

3.4通过反复多次地注入氧气，二氧化氮能最大限度地转化成硝酸，同时可说明工业生产硝酸设置多个转化吸收塔的实际意义。

参考文献：

［1］黄健培.“二氧化氮与水反应”的实验探究［J］.《化学教育》增刊，2005.

［2］毕华林等.化学教育，1993.6.

［3］李志军.中小学教材教学，2005.6.