二氧化氮最大限度被水吸收的實驗設計

摘要： 本文作者設計出環(huán)保、簡便、多功能的二氧化氮的制取及溶于水的演示實驗裝置，以滿足課堂教學的需要。

關鍵詞： 二氧化氮 吸收 實驗方案

新教材人教版必修(一)第79頁要求學生設計一個二氧化氮與水反應的裝置圖，要求盡可能多地使二氧化氮被水吸收。本人經(jīng)過多次試驗，成功設計出該實驗方案。

1.實驗裝置、操作步驟與現(xiàn)象

1.1氧氣的制取

在一支具支試管中加入少量的二氧化錳，用一支20毫升的注射器吸入10毫升過氧化氫溶液，緩慢注入試管中，待試管中的空氣排出后，再用另一支20毫升的針筒收集10毫升的氧氣。

1.2二氧化氮的制取及溶于水

將廣口瓶裝滿已煮沸過的蒸餾水，在已標有刻度的硬質玻璃管(約40毫升)中裝入3毫升濃硝酸，在玻璃棒上纏繞約20厘米長的銅絲，塞上橡膠塞，將硬質玻璃管倒置，銅絲與濃硝酸接觸，反應迅速進行，硬質玻璃管中立即產(chǎn)生大量紅棕色的氣體，空氣被排出，氣球逐漸脹大。廣口瓶中的水沿著玻璃導管緩慢地上升，當玻璃導管中的水進入硬質玻璃管時，紅棕色氣體立即消失，廣口瓶中水迅速進入硬質玻璃管，液面約為硬質玻璃管的六分之五(33毫升刻度處)，氣球又逐漸變癟。用針筒向硬質玻璃管中注入少量氧氣，無色氣體變?yōu)榧t棕色，硬質玻璃管中液面繼續(xù)上升。這樣反復3—4次注入氧氣，可多次觀察到氣體由無色→紅棕色→無色及液面上升的現(xiàn)象，最終液面基本充滿整個硬質玻璃管。

2.注意事項

2.1由于濃硝酸腐蝕橡膠塞，因此必須在橡膠塞外面包一層塑料薄膜。

2.2生成的二氧化氮的濃度要大，才能將硬質玻璃管中的空氣盡量排放到氣球中。

2.3整個裝置盡量不要漏氣，二氧化氮要反復被水吸收，一氧化氮要多次被氧化。

2.4由于硝酸和二氧化氮對乳膠管有腐蝕作用，實驗完畢后應立即將乳膠管洗凈并浸泡于水中一段時間，則乳膠管可反復使用多次。

3.該實驗的優(yōu)點

3.1全封閉裝置，氣體不易擴散到空氣中，不易造成污染。

3.2實驗裝置簡單，操作簡便，氣體顏色、溶液顏色變化明顯，液面上升可做定量測定。實驗成功率高，容易觀察，容易調動學生的探究興趣和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

3.3可證實二氧化氮易與水反應，同時放出一氧化氮;一氧化氮不溶于水，一氧化氮易被氧化生成易溶于水的二氧化氮。

3.4通過反復多次地注入氧氣，二氧化氮能最大限度地轉化成硝酸，同時可說明工業(yè)生產(chǎn)硝酸設置多個轉化吸收塔的實際意義。

參考文獻：

［1］黃健培.“二氧化氮與水反應”的實驗探究［J］.《化學教育》增刊，2005.

［2］畢華林等.化學教育，1993.6.

［3］李志軍.中小學教材教學，2005.6.