铜与浓稀硝酸反应实验的微型化改进

黄雪洁 林文俊 衷明华

(韩山师范学院，广东潮州 521041)

“铜与浓稀硝酸反应的实验”位于人教版高中化学必修一第四章《非金属及其化合物》。在中学化学中，硝酸、一氧化氮、二氧化氮的性质是通过几个独立的实验分别研究的，在实验过程中，会多次对环境造成污染，也会对实验人员观察者造成伤害，同时也无法演示NO转化为NO2的过程。分开做实验也容易造成药品浪费。

因此，针对以上问题，本研究采用简单的实验器材和简单的实验装置对它们的性质进行研究，使实验更简便、环保、易观察。

一、实验原理

铜与浓硝酸反应生成NO2，溶于H2O中生成稀硝酸，稀硝酸与铜反应后生成无色NO气体，经过空气氧化后变成红棕色NO2气体，其反应原理如下:

二、实验仪器与药品

实验仪器:微型操作台一套、注射器、V型侧泡反应管、小烧杯、导管、橡胶塞。

实验药品:铜片、浓硝酸、蒸馏水。

三、实验装置(略去微型操作台装置部分)

图 实验装置

四、实验步骤

1、安装实验仪器并且检查装置气密性

用微型操作台固定好仪器后，用导管连接好注射器以及玻璃管后检查装置气密性。在V型侧泡反应管中加入蒸馏水，A处用止水夹夹紧，拉动注射器，能看到V型侧泡反应管中V型的水位随着注射器的拉动而产生左右液面高度差，说明装置气密性良好。

2、添加药品

在注射器中加入三分之一的浓硝酸;在V型底部加入四五片1cm2左右的铜片;在V型侧泡反应管的第二个侧泡中加入三、四片1cm2左右的铜片以及少量的蒸馏水(刚好与左右平行);在小烧杯中装入三分之二的蒸馏水。

3、开始实验

慢慢推动注射器，将浓硝酸挤入V型侧泡反应管，与铜片接触后剧烈反应，溶液由无色变为蓝色并且有大量红棕色气体产生。气体与第二个侧泡中的水与铜片接触后，反应液由无色变为淡蓝色，且铜片表面有气泡产生。小烧杯中有少量气泡产生，说明反应有尾气残留。

4、结束实验

除去操作台，将仪器移至水龙头底下冲洗，清理残留的反应物以及生成物。

五、改进实验的优点

1、巧妙地将铜与浓硝酸的反应实验放在同一个仪器上，所需仪器少，既方便实验的操作，又有利于实验想象的观察;加强学生对不同浓度的硝酸氧化性不同的理解，同时增强学生的环保学生的环保意识，实现了本节实验课要求达到的目的。

2、实验过程用注射器注射浓硝酸，能随时控制反应速率，减少药品的用量，并且该实验适合学生在课堂上进行操作，不浪费资源。

3、用蒸馏水进行尾气处理，可防止污染环境，影响师生身体健康。

［1］普通高中课程标准实验教科书化学必修1(人民教育出版社).