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NO的制备和性质实验的改进与创新-tqpv-5171

字号+作者:admin 来源: 2020-05-23 05:23:54 我要评论() 收藏成功收藏本文

NO的制备和性质实验的改进与创新*1问题的提出教育期刊网铜与稀硝酸反应是高中化学的重要演示实验之一。普通高中课程标准实验教科书化学必修1(鲁科版),关'...

NO的制备和性质实验的改进与创新* 1 问题的提出 教育期刊网http://www.jyqkw.com/  铜与稀硝酸反应是高中化学的重要演示实验之一。普通高中课程标准实验教科书化学必修1(鲁科版),关于铜与稀硝酸反应的演示实验存在以下不足:   (1)教材中用一支试管进行铜与稀硝酸反应实验,由于试管内的空气没能事先排尽,生成的NO会被氧气氧化成红棕色的NO2,学生难以观察到无色的NO气体的生成。   (2)教材中对NO2溶于水缺乏相关的实验,学生没有直观的认识,难以形成深刻的记忆。此外,蘸有NaOH的棉花也无法完全吸收产生的NO、NO2气体,拆除反应的装置时不仅有大量气体外漏,不利于环保,而且不能对反应的进行加以有效的调控。   不少教师设计出了许多改进方法或装置,效果不错,但还存在一些不足,如装置复杂、操作不便、药品用量大、不利于全班学生观察等[1~6]。为了解决这些实验问题,经过师生共同研究,设计了一套实验装置。   2 实验装置的改进   2.1 实验用品   2~3支10 mL注射器、输液管、止水阀2个、烧杯2个。稀硝酸(4 mol/L)、铜片、蒸馏水、氢氧化钠溶液(6 mol/L)。   2.2 实验装置及制作要点   实验装置见图1,截掉注射器B活塞上一段塑料柄,留下胶塞,翻转胶塞,在胶塞上打孔,插入带止水阀的输液管导管,将该胶塞插在注射器B的筒口处。上面连接注射器A,完成简易实验装置。   2.3 实验步骤和现象2.3.1 NO气体的制备如图1组装好仪器,检查装置的气密性后,将铜片放入注射器B中,往烧杯中加入适量预热的稀硝酸。打开止水阀a、b,向外移动注射器A的活塞,慢慢抽取注射器B内的空气,稀硝酸沿着注射器B慢慢上升,直到充满整个注射器B,停止抽气,关闭止水阀a。铜与稀硝酸反应产生无色气体,溶液变成蓝色,由于注射器B内气体产生,压强增大,注射器B中的溶液不断注入盛有水的第2只小烧杯中,最后溶液全部排出,关闭止水阀b,反应停止。学生可以观察到注射器B内的无色气体。   用注射器A吸取5 mL蒸馏水,打开止水阀a,注入到注射器B中。关闭止水阀a,振荡注射器B(可以把注射器A取下,就留下注射器B),发现红棕色气体消失,变为无色。   可以重复步骤(2)和(3),现象依然明显。   2.3.4 NaOH溶液吸收有毒气体   另取一支10 mL注射器,吸取适量的氢氧化钠溶液,打开止水阀a,注入到注射器B中,吸收多余气体。   2.3.5 实验成功的关键   在用注射器A抽气的过程中,速度要缓慢,否则可能会将空气吸入注射器B或把溶液吸入注射器A中。用注射器注入NaOH溶液的速度也要缓慢,以保证NO,NO2被NaOH溶液充分吸收。   2.4 实验的优点   (1)该装置尤其适合制备NO,由于注射器B内的空气已被排尽,可以观察到铜与稀硝酸反应生成的是无色气体,并储备无色气体,当鼓入空气时无色气体变为红棕色。验证生成的NO遇O2(或空气)后发生反应生成红棕色气体。   (2)反应自始至终均处于密闭体系中进行,对有毒气体进行全封闭处理,省事、环保又安全。对实验进行及气体的生成量可以进行有效控制,并且可以重复演示。   (3)本装置涉及多个原理与现象,这对提高学生观察实验现象的兴趣,增强环保意识,培养创新能力和探究能力具有深远的现实意义。   2.5 实验拓展   (1)此装置可以用于粒状或块状固体与液体反应制备少量气体(常温),如制备H2、CO2等。   (2)此装置也可以用于粉末状态固体与液体反应(常温)制备少量气体,如制备Cl2(KMnO4+HCl)、O2(MnO2+H2O2)、C2H2(CaC2+H2O)、SO2(Na2SO3+H2SO4)。只要用纱布包住少量粉末状态固体,放至注射器内。   (3)选用小号注射器,试剂耗量极少,故还可用于学生探究实验,此装置可以作为学生分组实验装置。   参考文献:   [1]王玉芬.在注射器中进行铜和硝酸反应实验[J].化学教学,2013,(7):41~42.   [2]谭文生.铜和浓、稀稍酸反应的绿色化设计[J].化学教学,2012,(11):45~46.   [3]李明亮,朱方仕.铜与稀硝酸反应的实验改进[J].化学教学,2009,(4):10~11.   [4]袁鸿志.铜与稀硝酸反应的研究性实验设计探索[J].化学教学,2006,(8):10~12.   [5]陈苹苹等.铜与稀硝酸反应实验装置的设计[J].实验教学与仪器,2012,(7~8):64~65.   [6]雷利彬.再谈铜与硝酸反应实验的改进和问题探讨[J].中小学教学研究,2009,(5):41~42.