銅與硝酸反應的實驗設計

陳淑芬

筆者在教學實踐中對高中化學蘇教版化學第100頁硝酸的性質實驗做了一些改進，取得了良好的效果。

一、該實驗的目的

（1）利用一個裝置驗證多個化學反應。

①銅與濃硝酸反應Cu+4HNO3（濃）==Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O

②二氧化氮與水反應3NO2+H2O===NO+

2HNO3

③銅與稀硝酸反應3Cu+8HNO3（稀）==3Cu（NO3）2+ 2NO↑+4H2O

④一氧化氮與氧氣反應2NO+O2===2NO2

（2）實現濃硝酸與銅反應自動轉換為銅與稀硝酸反應，體現實驗的探究性。

（3）可使學生理解氣體壓強可將液體從一個容器轉移到另一個容器。

二、該實驗裝置如下

左大試管裝濃硝酸 (帶雙孔橡膠塞），右廣口瓶裝水(帶雙孔橡膠塞）。左橡膠塞插一小段螺旋銅線，短小導管連接帶止水夾的橡皮管，長導管連接左大試管和右廣口瓶。右橡膠塞插短小導管連接氣球。注射器用于插止水夾下方的橡皮管，抽取氣體。

三、本實驗操作步驟

（1）如圖組裝儀器，檢查裝置氣密性。

（2）打開止水夾，用注射器從帶止水夾的橡皮管向左大試管中注入濃硝酸，濃硝酸接觸到螺旋銅線時可觀察到反應劇烈，螺旋銅線周圍產生大量氣泡，溶液呈綠色，紅棕色氣體迅速充滿大試管，關閉止水夾。該反應為：銅與濃硝酸反應。

（3）當濃硝酸的液面下降到離開螺旋銅線時，硝酸與銅脫離，反應自動停止。

（4）取注射器插止水夾下方的橡皮管，抽取氣體，隨著氣體的抽取，溶液從右廣口瓶回流到左大試管。溶液接觸到螺旋銅線時，可觀察到反應劇烈，螺旋銅線周圍產生大量氣泡，無色氣體迅速充滿大試管。該反應為：銅與稀硝酸反應。

（5）另取注射器插止水夾下方的橡皮管，抽取氣體，抽氣后再繼續向外拉動注射器活塞，空氣進入注射器，氣體由無色變為紅棕色。該反應為：2NO+O2===2NO2 。

（6）再將裝有NO2氣體的注射器抽取蒸餾水，氣體由紅棕色變為無色，該反應為：3NO2+H2O===NO+2HNO3。

（7）注射器中的物質用氫氧化鈉溶液處理。

四、本實驗的特點

（1）銅與硝酸反應會產生有毒氣體NO、NO2，本實驗裝置和實驗操作過程NO、NO2不擴散到空氣中，不造成污染空氣。

（2）實驗儀器易得，實驗操作簡單，安全性強，現象鮮明，體現簡約性。

（漳州市薌城中學）