铜与浓、稀硝酸反应的实验改进.doc

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1、铜与浓、稀硝酸反应的实验改进湖北省黄冈市红安县第一中学柯国祥王卫明铜与硝酸反应的实验是高中化学中很重要的实验之一。高中教材中有铜与浓、稀硝酸反应的实验，装置图如下：以上实验的缺点有：1、即使有氢氧化钠溶液处理气体产物，但处理效果不佳，很易污染环境，威胁教师、学生的健康；2、由于反应固体和液体不易分离，无法控制实验的结束；3、实验所用试剂较多，造成试剂浪费；4、无法证明铜片与稀硝酸反应的产物是NO。针对以上问题，我对这个实验做了如下的改进。一、实验原理：涉及到的化学反应：Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；3Cu+8HNO3(稀

2、)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；2NO+O2=2NO2；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O二、实验用品仪器：注射器1个，小药瓶4个。试剂：铜片、浓硝酸、稀硝酸、NaOH溶液。三、实验过程：实验一向注射器中装入一片铜片，小药瓶中盛装浓硝酸。将针头插入小药瓶，向后拉推杆吸取少量浓硝酸，观察现象。铜片与浓硝酸剧烈反应，生成红棕色气体。轻推注射器推杆，使液体与铜片分离从而反应停止。看到原盛有浓硝酸的小药瓶中的液体变为蓝色。之后拔出针头，迅速插入另一盛有NaOH溶液的小药瓶中，缓慢推注射

3、器推杆，使残留在注射器内的气体被NaOH溶液吸收。又看到原盛有NaOH溶液的小药瓶中红棕色气体消失。结论为：发生反应Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O实验二继续用实验一所用注射器和铜片，将针头插入盛装稀硝酸的小药瓶，向后拉推杆吸取少量稀硝酸，观察现象。可以看到铜片与稀硝酸反应较缓慢，生成无色气体，进入注射器的无色液体变为蓝色。一段时间后，轻推注射器推杆，使液体与铜片分离从而使反应停止。再拔出针头，迅速向后拉注射器推杆，观察现象。看到空气进入后无色气体变为红棕色。之后将针头插

4、入另一盛有NaOH溶液的小药瓶中，缓慢推注射器推杆，使残留在注射器内的气体被NaOH溶液吸收。看到原盛有NaOH溶液的小药瓶中红棕色气体消失。结论为：发生反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；2NO+O2=2NO2；NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;一、实验成功关键点1、由于铜与浓硝酸反应很剧烈，应用注射器吸入很少量的浓硝酸，只要能观察到明显的红棕色气体即可。否则注射器针头在转移到另一盛有NaOH溶液的小药瓶中的过程中会使NO2泄露，造成污染。2、该实验无法加热，为了加快铜与稀硝酸反应的速率，可适当增大稀硝酸

5、的浓度。3、用NaOH溶液处理气体产物时，推注射器推杆一定要缓慢，否则会因小药瓶内气压过大而出现事故。二、实验创新之处1、试剂用量少。整个实验中，所需试剂为一片铜片、约10ml浓硝酸、约10ml稀硝酸、20mlNaOH溶液，用品只需注射器1个，小药瓶4个，试剂用量大大减少，材料简单易得且可重复多次使用。2、实验污染小。反应物用量少，则生成的有毒气体少。同时，缓慢推注射器推杆的操作也可使有毒气体被吸收得更充分。3、操作简单易行。由于操作简单，此实验适合学生做小型分组实验，克服了只由教师作演示实验而学生观察效果不太好的缺憾。4、可随时控制实验的开始和结束。拉

6、注射器推杆可使铜与硝酸接触从而使反应发生，推注射器推杆可使铜与硝酸分离从而使反应结束，操作简单可行。5、现象明显，对比效果好。6、利于对反应产物的研究。反应剩余的液体在原盛装有硝酸的小药瓶内，反应剩余的气体可短时保留于注射器中，可取样后对反应产物进一步研究。生成NO后，在空气中迅速向后拉注射器推杆，可使空气进入注射器内，无色气体变为红棕色的现象很明显，进而可证明铜于稀硝酸反应的产物使NO。7、形式新颖，能激发学生学习兴趣。用注射器代替试管，可以让学生觉得化学实验也通过我们身边的废旧物品来完成，达到废物利用的目的。