硝酸是一種典型的氧化性酸,不論濃硝酸還是稀硝酸,均具有較強(qiáng)的氧化性。為說(shuō)明硝酸的氧化性,課本安排了[實(shí)驗(yàn)1-7],通過(guò)濃、稀硝酸與銅反應(yīng)來(lái)說(shuō)明。反應(yīng)方程式如下:
Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
在教學(xué)實(shí)踐中,我們發(fā)現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)存在許多不足,如邊實(shí)驗(yàn)邊系塑料袋不僅操作麻煩、易出現(xiàn)漏氣污染環(huán)境,而且在系塑料袋時(shí)會(huì)影響學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀(guān)察等;更為嚴(yán)重的是由于試管中存在空氣會(huì)干擾銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物NO的觀(guān)察(NO容易被空氣中的氧氣所氧化)。。針對(duì)上述問(wèn)題,筆者在教學(xué)實(shí)踐中對(duì)硝酸氧化性實(shí)驗(yàn)做如下的改進(jìn)與補(bǔ)充,供教師們參考。
1、改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置
2、實(shí)驗(yàn)操作及主要事項(xiàng)
1)按圖1組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,并檢查裝置的氣密性。;
2)在各實(shí)驗(yàn)裝置中裝入對(duì)應(yīng)的物質(zhì);
3)打開(kāi)K1、K2、K3、K4四個(gè)止水夾,并打開(kāi)分液漏斗活塞,使12.0mol/LHNO3迅速流經(jīng)C并進(jìn)入使館B與D,當(dāng)B與D試管中充滿(mǎn)硝酸溶液時(shí),關(guān)閉分液漏斗活塞。此時(shí)可看到試管B與D中銅與硝酸開(kāi)始反應(yīng),銅表面有氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸呈蘭色,錐形瓶A和E中氣體逐漸呈紅棕色。通過(guò)對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)試管B中反應(yīng)更加劇烈,產(chǎn)生氣泡和溶液變蘭的速度要D試管更快。
4)關(guān)閉K1和K3,打開(kāi)分液漏斗活塞,此時(shí)可觀(guān)察到試管中液面下降,而分液漏斗中液面上升,B試管上部充滿(mǎn)紅棕色氣體。銅與硝酸的反應(yīng)一直保持到兩者相互脫離;
5)關(guān)閉K2和K4,打開(kāi)K3,此時(shí)可見(jiàn)試管D中液面下降,分液漏斗中液面上升,D試管上部充滿(mǎn)無(wú)色氣體。銅與硝酸的反應(yīng)一直持續(xù)到兩者相互脫離。
3、說(shuō)明:
1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,預(yù)先在試管D中加入一半的水,目的在于加入濃硝酸時(shí)起稀釋作用。加酸時(shí),讓溶液充滿(mǎn)整個(gè)B、D試管,目的在于趕跑反應(yīng)體系中的空氣;連接A、E裝置的目的在與吸收反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生的NO和NO2,減少對(duì)空氣的污染。
2)為節(jié)約硝酸的用量,實(shí)驗(yàn)前加入分液漏斗的硝酸不宜過(guò)多,只要保證能充滿(mǎn)B、C、D三支試管即可;
3)本實(shí)驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)。優(yōu)點(diǎn)在于:①實(shí)驗(yàn)裝置等準(zhǔn)備工作在實(shí)驗(yàn)前即可完成,實(shí)驗(yàn)時(shí)只需把成套裝置搬到課堂即可演示,節(jié)約寶貴的課堂教學(xué)時(shí)間;②銅與濃、稀硝酸反應(yīng)在步驟3)中同時(shí)進(jìn)行,對(duì)比性強(qiáng),便于學(xué)生分析對(duì)比;③利用步驟4)和5)證明濃、稀硝酸與銅反應(yīng)的氣體產(chǎn)物的差異----分別是二氧化氮和一氧化氮,避免課本實(shí)驗(yàn)中空氣的干擾,利于觀(guān)察;④由步驟3)中裝置E有紅棕色氣體和步驟5)中試管D中觀(guān)察到無(wú)色氣體兩現(xiàn)象,進(jìn)一步推演NO容易被空氣中氧氣氧化為二氧化氮的結(jié)論;⑤整個(gè)實(shí)驗(yàn)在密封體系中進(jìn)行,可以避免氣體產(chǎn)物對(duì)空氣的污染。缺點(diǎn)在于:①裝置較為復(fù)雜。為避免干擾,教學(xué)時(shí)要指明觀(guān)察要素;②耗濃硝酸的量較多。為節(jié)約藥品,在保證實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的前提下,實(shí)驗(yàn)時(shí)盡可能用較小的試管。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/825867.html
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