铜与浓、稀硝酸的反应改进实验

郑淑娜 衷明华

(韩山师范学院 化学系，广东 潮州 521041)

一、实验原理

Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3NO2+H2O=2HNO3+NO↑

3Cu+8HNO3=3 Cu(NO3)2+NO↑+4H2O

2NO+O2=2NO2

二、改进实验

1、实验仪器及实验药品：

(1)药品：铜片、浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液。

(2)仪器：操作台、仪器夹、带支管口的直径1.5厘米的微型U型管、微型试管、针筒(2个)、止水夹、乳胶管、90°角的导管、尖嘴管、普通试管。

2、操作步骤：

(1)往小试管中加入适量的铜片，并将其放入U型管的一侧，注射器注满浓硝酸溶液并穿过软橡胶塞，U型管的底部放着铜片和蒸馏水(蒸馏水的量刚好与U型管凹面相切)，U型管的另一侧由另一支含空气注射器穿过软橡胶塞，按照上图组装实验装置。

(2)关闭止水夹，通过调节注射器的按手来控制浓硝酸的量可随时控制反应的进行，我们可以清楚地看到浓硝酸与铜片反应剧烈，有红棕色气体产生，U型管底部的铜片表面有气泡冒出，此时也可借助酒精灯来加速反应的进行。

(3)当U型管底部的铜片表面没有气泡冒出，将U型管的另一侧含空气的注射器向外拉，将生成的无色气体抽取到注射器中与空气混合，可以观察到注射器内有红棕色气体生成，此时证明了无色气体是一氧化氮。

(4)打开止水夹，进行尾气吸收。

3、改进后装置的优点

(1)利用微型仪器，实验药品用量少，环保且安全，实验现象明显。

(2)实验仪器简单，实验时间较短，现象明显。不仅适合教师在课堂上演示实验，也适合学生自主进行实验。

(3)实验装置气密性的检查方便、简单且可靠。(打开止水夹，用酒精灯加热U型管底部，观察导管口到有气泡冒出，停止加热时，导管口有一段水柱生成，则说明气密性良好)。

(4)通过调节注射器的按手来控制浓硝酸的量可随时控制反应的进行与停止。

(5)尾气得到了处理(利用氢氧化钠溶液吸收有毒的二氧化氮气体)，达到了绿色化学的理念。

图 实验装置