NO與NO₂相互轉化的實驗改進

黎虹

摘 要：針對人教版化學必修1的教科書中，NO與NO2之間相互轉化的科學探究實驗存在的四點不足以及硝酸氧化性的實驗的缺失，進行實驗改進，儀器簡單，便于操作，各個環節的現象明顯。

關鍵詞：NO與NO2；轉化；實驗改進

NO與NO2是氮元素的兩種重要的氧化物，硝酸是重要的含

氧酸，學習NO與NO2之間相互轉化，學習硝酸的氧化性，是理解氮的循環、酸雨的形成及危害，硝酸的工業制法等知識的必要

前提。

在人教版化學必修1的教科書中，對于NO與NO2之間相互

轉化采用科學探究的方式，具體過程如下：

實驗步驟：①將一支充滿NO2的試管倒放在盛有水的水槽

中；②制取少量氧氣；③將氧氣慢慢地通入步驟（1）的試管中。

實驗現象：①紅棕色氣體逐漸消失，水位上升，最后水充滿整個試管的2/3，無色氣體充滿試管的1/3（上部）。②無現象。③無色氣體變為紅棕色氣體，又變為無色氣體，但氣體體積逐漸縮小，液面不斷上升。

實驗解釋：①3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2為紅棕色氣體，易溶于水，NO為無色氣體，難溶于水。②2KClO3

2KCl+3O2↑ 2H2O2=2H2O+O2↑；③2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO↑。

在人教版化學必修1的教科書中，沒有關于硝酸氧化性的實驗。

我認為教科書中的實驗存在以下幾點不足：①使用事先制好的氣體進行實驗，妨礙了學生對硝酸氧化性的直觀認識；②實驗者在水槽中接觸稀硝酸，會對手造成腐蝕；③增加了氧氣制備的實驗，裝置繁雜，實驗不夠流暢；④沒有進行尾氣處理。針對以上問題，本人對該教學內容的實驗進行了如下改進：

實驗儀器：醫用注射器（兩支）、橡皮管、止水夾。實驗藥品：4mol/L稀硝酸溶液、銅片、蒸餾水、氫氧化鈉溶液。

操作步驟：

步驟1：在醫用注射器甲的小針筒中，放入少量銅片，慢慢地吸入適量稀硝酸，套上橡皮管，用止水夾夾緊橡皮管，以免漏氣。

步驟2：在醫用注射器乙的小針筒中，放入少量銅片，慢慢地吸入適量蒸餾水，并吸入適量空氣，套在橡皮管的另一頭。

步驟3：待觀察到注射器甲中有明顯的無色氣體生成后，松開止水夾，推動注射器乙的活塞，把空氣全推入注射器甲。這時可觀察到注射器甲中的無色氣體變成了紅棕色。

步驟4：推動注射器甲的活塞，把紅棕色氣體推入注射器乙，并搖動注射器乙，以便氣體與蒸餾水充分接觸。這時可觀察到注射器乙中有無色氣體生成，銅片上有氣泡冒出。

步驟5：將兩個注射器中的氣體和液體都注入氫氧化鈉溶液

中，進行尾氣處理。

反應原理：3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

2NO+O2=2NO2

3NO2+H2O=2HNO3+NO↑

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

HNO3+NaOH=NaNO3+H2O

Cu（NO3）2+2NaOH=Cu（OH）2↓+2NaNO3

本實驗被限制在兩支注射器和一根橡皮管中進行，從根本上解決了環境污染的問題。各個環節的現象明顯。儀器簡單，便于操作，而且儀器來源于生活，激發了學生的學習興趣。

參考文獻：

黃樂.化學新課程中微型實驗探究活動設計[M].北京：化學工業出版社，2005.

（作者單位 海南省海口市美蘭區海口實驗中學）