用水充分吸收NO2的實(shí)驗(yàn)設(shè)陳彬城

1、用水充分吸收no2的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)參評(píng)：高中化學(xué)組作者：陳彬城單位：廣東揭陽(yáng)市惠來(lái)第一中學(xué)郵編：515200職稱(chēng)：中學(xué)化學(xué)一級(jí)教師聯(lián)系電話子郵箱：b32399311用水充分吸收no2的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)陳彬城 惠來(lái)第一中學(xué)515200一、問(wèn)題的提出新課標(biāo)人教版化學(xué)必修1第四章非金屬及其化合物第三節(jié)氮和硫的氧化物中的思考與交流：設(shè)計(jì)用水充分吸收二氧化氮的實(shí)驗(yàn)。有關(guān)這問(wèn)題，教材的配套教學(xué)參考書(shū)并沒(méi)有給出提供參考的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。部分課外輔導(dǎo)書(shū)設(shè)計(jì)右圖方案。該方案可操作性不強(qiáng)：不易控制氧氣的通入速率。二氧化氮與水的接觸面積較小，故水吸收二氧化氮的速率較慢。本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于控制氧氣的通入速率，才能

2、控制氧氣的通入量，否則易出現(xiàn)最后試管充滿氧氣的現(xiàn)象，總體來(lái)說(shuō)這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可操作性不強(qiáng)。以下介紹筆者設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，望拋磚引玉。二、實(shí)驗(yàn)原理二氧化氮先與水反應(yīng)：3no2+h2o=2hno3+no，生成的一氧化氮的體積為原來(lái)的1/3。生成的一氧化氮再與氧氣反應(yīng)：2no+o2= 2no2；綜合以上兩道方程式可得： 4no2+o2+2h2o=4hno3 4no+3o2+2h2o=4hno3 三、實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)試劑：石蕊試液、水、no2實(shí)驗(yàn)儀器：注射器（3支）、橡皮管、止水夾四、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備1、純no2的制備按右圖一組裝好裝置，收集30ml的純no，再按右圖二組裝好裝置，讓no和o2充分混合，即可得到30

3、ml的no2。2、準(zhǔn)備三支注射器，一支裝入30ml滴加幾滴石蕊試液的水，另一支收集30ml的氧氣，第三支收集30ml的二氧化氮。（如下圖三）五、實(shí)驗(yàn)操作 第一步：將注射器和按上圖四連接，打開(kāi)止水夾，迅速往注入約10ml的溶液，關(guān)閉止水夾，移開(kāi)注射器，振動(dòng)注射器讓水與二氧化氮充分接觸?？捎^察中的氣體變無(wú)色，氣體體積變?yōu)樵瓉?lái)的1/3左右，記錄氣體體積為10ml。第二步：將注射器和按上圖五連接，打開(kāi)止水夾，推動(dòng)的活塞讓少量氧氣進(jìn)入中，觀察氣體變化（氣體變紅棕色），搖動(dòng)，讓水與二氧化氮充分接觸，觀察現(xiàn)象：氣體變無(wú)色，體積變小。反復(fù)多次，最終的氣體完全消失，記錄消耗氧氣的體積約為7.5ml。操作要領(lǐng)：通

4、入氧氣的總體積要控制在7.5ml左右，當(dāng)通入氧氣的體積接近7.5ml時(shí)，操作要細(xì)微，以免氧氣過(guò)量，最終有氧氣剩余。六、實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)驗(yàn)?zāi)馨迅鞣N氣體的體積數(shù)字化，可驗(yàn)證多個(gè)反應(yīng)的進(jìn)行：（1）實(shí)驗(yàn)操作第一步可觀察到no、no2的顏色及它們之間的相互轉(zhuǎn)換，且v（no2）：v（no）=30:10=3:1，可驗(yàn)證方程式：3no2+h2o=2hno3+no（2）實(shí)驗(yàn)操作第二步v（no2）：v（o2）=30:7.5=4:1可驗(yàn)證方程式：4no2+o2+2h2o=4hno3v（no）：v（o2）=10:7.5=4:3可驗(yàn)證方程式：4no+3o2+2h2o=4hno32、no2充分吸收的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：（1）收集的no2要純凈，如果用排空氣法收集的no2，因?yàn)橛须s質(zhì)存在，很難達(dá)到完全吸收的效果。本文制備的no2，可能混有少許的no或o2的雜質(zhì)，但對(duì)充分吸收不影響，會(huì)略影響實(shí)驗(yàn)中各氣體的數(shù)據(jù)。（2）氧氣通入要控制好，特別是通入體積接近7.5時(shí)，以免氧氣過(guò)量。3、如果實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備充