NO的制備和性質實驗的改進與創新*

潘祥泰

1 問題的提出

銅與稀硝酸反應是高中化學的重要演示實驗之一。普通高中課程標準實驗教科書化學必修1（魯科版），關于銅與稀硝酸反應的演示實驗存在以下不足：

（1）教材中用一支試管進行銅與稀硝酸反應實驗，由于試管內的空氣沒能事先排盡，生成的NO會被氧氣氧化成紅棕色的NO2，學生難以觀察到無色的NO氣體的生成。

（2）教材中對NO2溶于水缺乏相關的實驗，學生沒有直觀的認識，難以形成深刻的記憶。此外，蘸有NaOH的棉花也無法完全吸收產生的NO、NO2氣體，拆除反應的裝置時不僅有大量氣體外漏，不利于環保，而且不能對反應的進行加以有效的調控。

不少教師設計出了許多改進方法或裝置，效果不錯，但還存在一些不足，如裝置復雜、操作不便、藥品用量大、不利于全班學生觀察等[1～6]。為了解決這些實驗問題，經過師生共同研究，設計了一套實驗裝置。

2 實驗裝置的改進

2.1 實驗用品

2～3支10 mL注射器、輸液管、止水閥2個、燒杯2個。稀硝酸（4 mol/L）、銅片、蒸餾水、氫氧化鈉溶液（6 mol/L）。

2.2 實驗裝置及制作要點

實驗裝置見圖1，截掉注射器B活塞上一段塑料柄，留下膠塞，翻轉膠塞，在膠塞上打孔，插入帶止水閥的輸液管導管，將該膠塞插在注射器B的筒口處。上面連接注射器A，完成簡易實驗裝置。

2.3 實驗步驟和現象2.3.1 NO氣體的制備如圖1組裝好儀器，檢查裝置的氣密性后，將銅片放入注射器B中，往燒杯中加入適量預熱的稀硝酸。打開止水閥a、b，向外移動注射器A的活塞，慢慢抽取注射器B內的空氣，稀硝酸沿著注射器B慢慢上升，直到充滿整個注射器B，停止抽氣，關閉止水閥a。銅與稀硝酸反應產生無色氣體，溶液變成藍色，由于注射器B內氣體產生，壓強增大，注射器B中的溶液不斷注入盛有水的第2只小燒杯中，最后溶液全部排出，關閉止水閥b，反應停止。學生可以觀察到注射器B內的無色氣體。

用注射器A吸取5 mL蒸餾水，打開止水閥a，注入到注射器B中。關閉止水閥a，振蕩注射器B（可以把注射器A取下，就留下注射器B），發現紅棕色氣體消失，變為無色。

可以重復步驟（2）和（3），現象依然明顯。

2.3.4 NaOH溶液吸收有毒氣體

另取一支10 mL注射器，吸取適量的氫氧化鈉溶液，打開止水閥a，注入到注射器B中，吸收多余氣體。

2.3.5 實驗成功的關鍵

在用注射器A抽氣的過程中，速度要緩慢，否則可能會將空氣吸入注射器B或把溶液吸入注射器A中。用注射器注入NaOH溶液的速度也要緩慢，以保證NO，NO2被NaOH溶液充分吸收。

2.4 實驗的優點

（1）該裝置尤其適合制備NO，由于注射器B內的空氣已被排盡，可以觀察到銅與稀硝酸反應生成的是無色氣體，并儲備無色氣體，當鼓入空氣時無色氣體變為紅棕色。驗證生成的NO遇O2（或空氣）后發生反應生成紅棕色氣體。

（2）反應自始至終均處于密閉體系中進行，對有毒氣體進行全封閉處理，省事、環保又安全。對實驗進行及氣體的生成量可以進行有效控制，并且可以重復演示。

（3）本裝置涉及多個原理與現象，這對提高學生觀察實驗現象的興趣，增強環保意識，培養創新能力和探究能力具有深遠的現實意義。

2.5 實驗拓展

（1）此裝置可以用于粒狀或塊狀固體與液體反應制備少量氣體（常溫），如制備H2、CO2等。

（2）此裝置也可以用于粉末狀態固體與液體反應（常溫）制備少量氣體，如制備Cl2（KMnO4+HCl）、O2（MnO2+H2O2）、C2H2（CaC2+H2O）、SO2（Na2SO3+H2SO4）。只要用紗布包住少量粉末狀態固體，放至注射器內。

（3）選用小號注射器，試劑耗量極少，故還可用于學生探究實驗，此裝置可以作為學生分組實驗裝置。

參考文獻：

[1]王玉芬.在注射器中進行銅和硝酸反應實驗[J].化學教學，2013，（7）：41～42.

[2]譚文生.銅和濃、稀稍酸反應的綠色化設計[J].化學教學，2012，（11）：45～46.

[3]李明亮，朱方仕.銅與稀硝酸反應的實驗改進[J].化學教學，2009，（4）：10～11.

[4]袁鴻志.銅與稀硝酸反應的研究性實驗設計探索[J].化學教學，2006，（8）：10～12.

[5]陳蘋蘋等.銅與稀硝酸反應實驗裝置的設計[J].實驗教學與儀器，2012，（7～8）：64～65.

[6]雷利彬.再談銅與硝酸反應實驗的改進和問題探討[J].中小學教學研究，2009，（5）：41～42.

1 問題的提出

銅與稀硝酸反應是高中化學的重要演示實驗之一。普通高中課程標準實驗教科書化學必修1（魯科版），關于銅與稀硝酸反應的演示實驗存在以下不足：

（1）教材中用一支試管進行銅與稀硝酸反應實驗，由于試管內的空氣沒能事先排盡，生成的NO會被氧氣氧化成紅棕色的NO2，學生難以觀察到無色的NO氣體的生成。

（2）教材中對NO2溶于水缺乏相關的實驗，學生沒有直觀的認識，難以形成深刻的記憶。此外，蘸有NaOH的棉花也無法完全吸收產生的NO、NO2氣體，拆除反應的裝置時不僅有大量氣體外漏，不利于環保，而且不能對反應的進行加以有效的調控。

不少教師設計出了許多改進方法或裝置，效果不錯，但還存在一些不足，如裝置復雜、操作不便、藥品用量大、不利于全班學生觀察等[1～6]。為了解決這些實驗問題，經過師生共同研究，設計了一套實驗裝置。

2 實驗裝置的改進

2.1 實驗用品

2～3支10 mL注射器、輸液管、止水閥2個、燒杯2個。稀硝酸（4 mol/L）、銅片、蒸餾水、氫氧化鈉溶液（6 mol/L）。

2.2 實驗裝置及制作要點

實驗裝置見圖1，截掉注射器B活塞上一段塑料柄，留下膠塞，翻轉膠塞，在膠塞上打孔，插入帶止水閥的輸液管導管，將該膠塞插在注射器B的筒口處。上面連接注射器A，完成簡易實驗裝置。

2.3 實驗步驟和現象2.3.1 NO氣體的制備如圖1組裝好儀器，檢查裝置的氣密性后，將銅片放入注射器B中，往燒杯中加入適量預熱的稀硝酸。打開止水閥a、b，向外移動注射器A的活塞，慢慢抽取注射器B內的空氣，稀硝酸沿著注射器B慢慢上升，直到充滿整個注射器B，停止抽氣，關閉止水閥a。銅與稀硝酸反應產生無色氣體，溶液變成藍色，由于注射器B內氣體產生，壓強增大，注射器B中的溶液不斷注入盛有水的第2只小燒杯中，最后溶液全部排出，關閉止水閥b，反應停止。學生可以觀察到注射器B內的無色氣體。

用注射器A吸取5 mL蒸餾水，打開止水閥a，注入到注射器B中。關閉止水閥a，振蕩注射器B（可以把注射器A取下，就留下注射器B），發現紅棕色氣體消失，變為無色。

可以重復步驟（2）和（3），現象依然明顯。

2.3.4 NaOH溶液吸收有毒氣體

另取一支10 mL注射器，吸取適量的氫氧化鈉溶液，打開止水閥a，注入到注射器B中，吸收多余氣體。

2.3.5 實驗成功的關鍵

在用注射器A抽氣的過程中，速度要緩慢，否則可能會將空氣吸入注射器B或把溶液吸入注射器A中。用注射器注入NaOH溶液的速度也要緩慢，以保證NO，NO2被NaOH溶液充分吸收。

2.4 實驗的優點

（1）該裝置尤其適合制備NO，由于注射器B內的空氣已被排盡，可以觀察到銅與稀硝酸反應生成的是無色氣體，并儲備無色氣體，當鼓入空氣時無色氣體變為紅棕色。驗證生成的NO遇O2（或空氣）后發生反應生成紅棕色氣體。

（2）反應自始至終均處于密閉體系中進行，對有毒氣體進行全封閉處理，省事、環保又安全。對實驗進行及氣體的生成量可以進行有效控制，并且可以重復演示。

（3）本裝置涉及多個原理與現象，這對提高學生觀察實驗現象的興趣，增強環保意識，培養創新能力和探究能力具有深遠的現實意義。

2.5 實驗拓展

（1）此裝置可以用于粒狀或塊狀固體與液體反應制備少量氣體（常溫），如制備H2、CO2等。

（2）此裝置也可以用于粉末狀態固體與液體反應（常溫）制備少量氣體，如制備Cl2（KMnO4+HCl）、O2（MnO2+H2O2）、C2H2（CaC2+H2O）、SO2（Na2SO3+H2SO4）。只要用紗布包住少量粉末狀態固體，放至注射器內。

（3）選用小號注射器，試劑耗量極少，故還可用于學生探究實驗，此裝置可以作為學生分組實驗裝置。

參考文獻：

[1]王玉芬.在注射器中進行銅和硝酸反應實驗[J].化學教學，2013，（7）：41～42.

[2]譚文生.銅和濃、稀稍酸反應的綠色化設計[J].化學教學，2012，（11）：45～46.

[3]李明亮，朱方仕.銅與稀硝酸反應的實驗改進[J].化學教學，2009，（4）：10～11.

[4]袁鴻志.銅與稀硝酸反應的研究性實驗設計探索[J].化學教學，2006，（8）：10～12.

[5]陳蘋蘋等.銅與稀硝酸反應實驗裝置的設計[J].實驗教學與儀器，2012，（7～8）：64～65.

[6]雷利彬.再談銅與硝酸反應實驗的改進和問題探討[J].中小學教學研究，2009，（5）：41～42.

1 問題的提出

銅與稀硝酸反應是高中化學的重要演示實驗之一。普通高中課程標準實驗教科書化學必修1（魯科版），關于銅與稀硝酸反應的演示實驗存在以下不足：

（1）教材中用一支試管進行銅與稀硝酸反應實驗，由于試管內的空氣沒能事先排盡，生成的NO會被氧氣氧化成紅棕色的NO2，學生難以觀察到無色的NO氣體的生成。

（2）教材中對NO2溶于水缺乏相關的實驗，學生沒有直觀的認識，難以形成深刻的記憶。此外，蘸有NaOH的棉花也無法完全吸收產生的NO、NO2氣體，拆除反應的裝置時不僅有大量氣體外漏，不利于環保，而且不能對反應的進行加以有效的調控。

不少教師設計出了許多改進方法或裝置，效果不錯，但還存在一些不足，如裝置復雜、操作不便、藥品用量大、不利于全班學生觀察等[1～6]。為了解決這些實驗問題，經過師生共同研究，設計了一套實驗裝置。

2 實驗裝置的改進

2.1 實驗用品

2～3支10 mL注射器、輸液管、止水閥2個、燒杯2個。稀硝酸（4 mol/L）、銅片、蒸餾水、氫氧化鈉溶液（6 mol/L）。

2.2 實驗裝置及制作要點

實驗裝置見圖1，截掉注射器B活塞上一段塑料柄，留下膠塞，翻轉膠塞，在膠塞上打孔，插入帶止水閥的輸液管導管，將該膠塞插在注射器B的筒口處。上面連接注射器A，完成簡易實驗裝置。

2.3 實驗步驟和現象2.3.1 NO氣體的制備如圖1組裝好儀器，檢查裝置的氣密性后，將銅片放入注射器B中，往燒杯中加入適量預熱的稀硝酸。打開止水閥a、b，向外移動注射器A的活塞，慢慢抽取注射器B內的空氣，稀硝酸沿著注射器B慢慢上升，直到充滿整個注射器B，停止抽氣，關閉止水閥a。銅與稀硝酸反應產生無色氣體，溶液變成藍色，由于注射器B內氣體產生，壓強增大，注射器B中的溶液不斷注入盛有水的第2只小燒杯中，最后溶液全部排出，關閉止水閥b，反應停止。學生可以觀察到注射器B內的無色氣體。

用注射器A吸取5 mL蒸餾水，打開止水閥a，注入到注射器B中。關閉止水閥a，振蕩注射器B（可以把注射器A取下，就留下注射器B），發現紅棕色氣體消失，變為無色。

可以重復步驟（2）和（3），現象依然明顯。

2.3.4 NaOH溶液吸收有毒氣體

另取一支10 mL注射器，吸取適量的氫氧化鈉溶液，打開止水閥a，注入到注射器B中，吸收多余氣體。

2.3.5 實驗成功的關鍵

在用注射器A抽氣的過程中，速度要緩慢，否則可能會將空氣吸入注射器B或把溶液吸入注射器A中。用注射器注入NaOH溶液的速度也要緩慢，以保證NO，NO2被NaOH溶液充分吸收。

2.4 實驗的優點

（1）該裝置尤其適合制備NO，由于注射器B內的空氣已被排盡，可以觀察到銅與稀硝酸反應生成的是無色氣體，并儲備無色氣體，當鼓入空氣時無色氣體變為紅棕色。驗證生成的NO遇O2（或空氣）后發生反應生成紅棕色氣體。

（2）反應自始至終均處于密閉體系中進行，對有毒氣體進行全封閉處理，省事、環保又安全。對實驗進行及氣體的生成量可以進行有效控制，并且可以重復演示。

（3）本裝置涉及多個原理與現象，這對提高學生觀察實驗現象的興趣，增強環保意識，培養創新能力和探究能力具有深遠的現實意義。

2.5 實驗拓展

（1）此裝置可以用于粒狀或塊狀固體與液體反應制備少量氣體（常溫），如制備H2、CO2等。

（2）此裝置也可以用于粉末狀態固體與液體反應（常溫）制備少量氣體，如制備Cl2（KMnO4+HCl）、O2（MnO2+H2O2）、C2H2（CaC2+H2O）、SO2（Na2SO3+H2SO4）。只要用紗布包住少量粉末狀態固體，放至注射器內。

（3）選用小號注射器，試劑耗量極少，故還可用于學生探究實驗，此裝置可以作為學生分組實驗裝置。

參考文獻：

[1]王玉芬.在注射器中進行銅和硝酸反應實驗[J].化學教學，2013，（7）：41～42.

[2]譚文生.銅和濃、稀稍酸反應的綠色化設計[J].化學教學，2012，（11）：45～46.

[3]李明亮，朱方仕.銅與稀硝酸反應的實驗改進[J].化學教學，2009，（4）：10～11.

[4]袁鴻志.銅與稀硝酸反應的研究性實驗設計探索[J].化學教學，2006，（8）：10～12.

[5]陳蘋蘋等.銅與稀硝酸反應實驗裝置的設計[J].實驗教學與儀器，2012，（7～8）：64～65.

[6]雷利彬.再談銅與硝酸反應實驗的改進和問題探討[J].中小學教學研究，2009，（5）：41～42.