铜与硝酸反应的实验设计

陈淑芬

笔者在教学实践中对高中化学苏教版化学第100页硝酸的性质实验做了一些改进，取得了良好的效果。

一、该实验的目的

（1）利用一个装置验证多个化学反应。

①铜与浓硝酸反应Cu+4HNO3（浓）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

②二氧化氮与水反应3NO2+H2O===NO+

2HNO3

③铜与稀硝酸反应3Cu+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+ 2NO↑+4H2O

④一氧化氮与氧气反应2NO+O2===2NO2

（2）实现浓硝酸与铜反应自动转换为铜与稀硝酸反应，体现实验的探究性。

（3）可使学生理解气体压强可将液体从一个容器转移到另一个容器。

二、该实验装置如下

左大试管装浓硝酸 (带双孔橡胶塞），右广口瓶装水(带双孔橡胶塞）。左橡胶塞插一小段螺旋铜线，短小导管连接带止水夹的橡皮管，长导管连接左大试管和右广口瓶。右橡胶塞插短小导管连接气球。注射器用于插止水夹下方的橡皮管，抽取气体。

三、本实验操作步骤

（1）如图组装仪器，检查装置气密性。

（2）打开止水夹，用注射器从带止水夹的橡皮管向左大试管中注入浓硝酸，浓硝酸接触到螺旋铜线时可观察到反应剧烈，螺旋铜线周围产生大量气泡，溶液呈绿色，红棕色气体迅速充满大试管，关闭止水夹。该反应为：铜与浓硝酸反应。

（3）当浓硝酸的液面下降到离开螺旋铜线时，硝酸与铜脱离，反应自动停止。

（4）取注射器插止水夹下方的橡皮管，抽取气体，随着气体的抽取，溶液从右广口瓶回流到左大试管。溶液接触到螺旋铜线时，可观察到反应剧烈，螺旋铜线周围产生大量气泡，无色气体迅速充满大试管。该反应为：铜与稀硝酸反应。

（5）另取注射器插止水夹下方的橡皮管，抽取气体，抽气后再继续向外拉动注射器活塞，空气进入注射器，气体由无色变为红棕色。该反应为：2NO+O2===2NO2 。

（6）再将装有NO2气体的注射器抽取蒸馏水，气体由红棕色变为无色，该反应为：3NO2+H2O===NO+2HNO3。

（7）注射器中的物质用氢氧化钠溶液处理。

四、本实验的特点

（1）铜与硝酸反应会产生有毒气体NO、NO2，本实验装置和实验操作过程NO、NO2不扩散到空气中，不造成污染空气。

（2）实验仪器易得，实验操作简单，安全性强，现象鲜明，体现简约性。

（漳州市芗城中学）