1、硝酸與銅反應及一氧化氮二氧化氮性質實驗裝置的 改進在高中化學教學中， 硝酸的氧化性是一個重要的內容， 硝酸 和銅的反應也是必不可少的演示實驗。 在人民教育出版社出版的 高中化學二年級用書中， 這個實驗是這樣做的： 在裝有銅片的兩 支試管里， 分別加入少量濃硝酸和稀硝酸， 產生的氣體通過導管 通入氫氧化鈉溶液中， 這樣很容易引起倒吸， 并且不利于學生觀 察一氧化氮氣體的顏色。 基于此操作存在的不足， 對此實驗做了 改進，改進后的裝置不僅解決了上述問題， 還可以做一氧化氮和 二氧化氮氣體的性質實驗，一舉兩得。一、外觀圖三、操作方法：（ 1）將銅絲一端盤成螺旋狀（如圖 2），穿過單孔橡皮塞， 使螺旋

2、狀一端在橡皮塞底部（如圖 3），按外觀圖將注射器和 J 型管裝配好，拔下針筒，從 J 型管長管口注入稀硝酸，直至單孔 橡皮塞的下沿，不要留有氣泡。（2）安裝好針筒，用酒精燈在 J 型管短管下處稍加熱，當 銅絲上有氣泡產生時， 立即將酒精燈撤去。 此時可觀察到反應產 生的氣體將短管內的酸排入長管內， 當酸液與銅絲相離時， 反應 停止。觀察短管內氣體顏色，此時看到的是無色一氧化氮氣體。（3）拉動注射器內管，短管內無色氣體被吸入注射器內， 長管內酸液進入短管， 兩管內液面相平， 此時注射器內看到的依 然是無色一氧化氮氣體。（4）取下橡皮塞，拔下針筒，拉針筒內管吸入空氣，針筒 內無色一氧化氮氣體逐漸變

3、為紅棕色。（5）再向針筒上安一個備用針頭，將針頭插入裝有堿液的 燒杯中（如圖 5），向針管內吸入 1ml 左右堿液，紅棕色逐漸消 失，且針管內液面上升。 燒杯內也可以裝滴有紫色石蕊試劑的水， 現象同樣明顯，紅棕色逐漸消失，針管內液面上升且溶液變紅。 此步操作還可以做一個一氧化氮與二氧化氮氣體的性質對比實 驗。另外收集一針管一氧化氮， 插到同樣裝滴有紫色石蕊試劑的 水中，操作同上，可觀察到針管內液面不變化。將此反應中的稀硝酸換成濃硝酸則可演示濃硝酸與銅的反 應，由于生成的二氧化氮氣體較純， 收集到針管內后插到裝有堿 液的燒杯中，不僅可觀察到上述相同現象，還可形成噴泉。四、工作原理（1）按外觀圖裝

4、配好儀器后拔下針筒，由于針頭留在橡皮 塞上，因此短管和長管兩端都與大氣相通， 從長管端加入硝酸一 直到單孔橡皮塞的下沿，不留有氣泡。（2）把針頭和針筒接好，當反應開始后有短管一端有氣體 產生，壓強增大，使短管內液體排入長管產生液面差。（3）隨著反應不斷進行，短管內氣體體積增大，當短管內 液體接觸不到銅絲時反應停止。 由于產生的一氧化氮氣體一直在 一個密閉的環境中未與空氣接觸， 所以在短管一端可觀察到無色 的一氧化氮氣體。（4）拉動注射器內管吸入短管內氣體，取下橡皮塞，反應 不再進行， 拔下針筒， 拉針筒內管吸入空氣可見針筒內無色一氧 化氮氣體逐漸變為紅棕色。 將生成的二氧化氮與堿與水作用， 驗

5、 證二氧化氮的性質，說明二氧化氮與堿反應，且易溶于水，并且 可與水反應生成酸。（5）將另收集到的一針管一氧化氮操作同上，驗證了一氧 化氮難溶于水，且不與水反應的性質。（6）如果用濃硝酸與銅反應，生成的二氧化氮較純，在針 管內可以做“噴泉實驗”。五、裝置特點（1）教材中的演示實驗很難掌控產生氣體的量，需要等反 應物消耗完反應才能結束， 浪費藥品。 改進裝置后當短管內氣體 體積增大， 短管內液體接觸不到銅絲時反應就停止， 如果要繼續 反應可將橡皮塞上端的銅絲往里伸，操作簡單方便且易于控制。（2）教材演示實驗中產生的一氧化氮氣體接觸到空氣后馬 上生成紅棕色的二氧化氮， 不利于學生觀察一氧化氮的顏色。 改 進裝置后， 由于加液體時排盡了短管內空氣， 所以生成的一氧化 氮氣體一直在密閉條件下， 反應結束后可觀察到無色的一氧化氮 氣體顏色。（3）取下針筒后拉動內管吸入空氣，可明顯觀察到無色一氧化氮氣體變為紅棕色， 也使學生見證了一氧化氮與氧氣生成二 氧化氮的過程， 加深學生對一氧化氮和二氧化氮兩種氣體顏色的 記憶。（4）教材演示實驗中將生成的氣體直接通入堿液中，這樣 很容易引起堿液倒吸， 影響實驗現象的觀察。 改進裝置中