銅與濃硝酸、稀硝酸反應演示實驗的改進

孫愛云

一、實驗原理

二、魯科版教材中的設計

在兩支試管中各放入一小塊銅片，分別加入少量稀硝酸和濃硝酸，立即用蘸有NaOH溶液的棉花封住試管口，觀察試管中發生的現象。

1.主要缺點

（1）產生的NO和NO，氣體不能被完全吸收會污染環境。

（2）不能更好地將兩實驗形成鮮明的對比。

（3）不易控制實驗。

2.改進目的

（1）有助于學生更好地理解和掌握硝酸的重要性質。

（2）有助于開展實驗方法教育和環保意識教育。

3.改進方案

（1）實驗用品：兩支具支試管、燒杯、T型管、濃硝酸、稀硝酸、一端繞成螺旋狀的銅絲兩根、氫氧化鈉溶液、玻璃管、打氣球。

（2）實驗裝置圖

（3）實驗步驟：①在左右兩邊具支試管中分別加入等體積的濃硝酸、稀硝酸，按裝置圖連接好儀器，放在試管架上。②將兩根銅絲同時插入濃硝酸、稀硝酸中，觀察兩支具支試管中的反應現象。③實驗后同時將銅絲拔出脫離反應液，然后分別用打氣球通過玻璃管向試管中鼓人空氣。

（4）實驗現象及解釋：圖中I產生紅棕色氣體，圖中II產生的氣體在液面上變成紅棕色，后隨紅棕色氣體的排出，生成的氣體為無色。其原因是試管中的02與生成的NO反應生成NO。圖中II鼓入空氣氣體又變成紅棕色。反應后圖中I溶液為綠色，圖中II溶液為藍色。鼓人空氣后溶液都為藍色，這是因為試管I中溶有NO，鼓人空氣NO，溢出。（如果我們加熱I試管也可得到同樣的結果）

（5）改進的優點及說明：①實驗裝置簡單、操作簡單，用藥少，污染小，現象明顯，對比性強。②可使學生做到觀察與思考同步，實驗與思維并進，從而達到傳授知識和能力培養的統一。③濃硝酸、稀硝酸與銅反應的目的，一是比較兩者反應現象，二是使生成的NO和NO，都能被NaOH溶液吸收，可避免有害氣體對環境的污染，發生的反應為：NO +NO2+2NaOH =2NaN02 +H20；2N02 +2NaOH =NaN03+NaN02+H20（NO不能單獨被NaOH溶液吸收）。

④能很好地控制實驗。⑤鼓人空氣有利于試管中的氣體排出并被充分吸收，減少對環境的污染。