佘海麗Cu和稀HNO3反應試驗現(xiàn)象的探索

1、NO 究竟是什么顏色？ （教師卷）佘海麗一、探究沖動在氮族元素第三節(jié)硝酸中，講到 HNO 3 的氧化性時，教材上采用了圖 1 裝置對比演示了 Cu 和濃 HNO3 、 Cu 和稀 HNO 3 反應的實驗，也對比了實驗現(xiàn)象：加濃 HNO3 的試管中反應劇烈，放出紅棕色氣體；加稀 HNO3 的試管中反應較緩慢，放出無色氣體，當空氣進入已充有無色氣體的塑料袋后，無色氣體變成了紅棕色。但是在演示過程中， Cu 片和稀 HNO 3 反應時，只能在 Cu 片表面觀察到細小的無色氣泡，只要氣泡一脫離溶液，便變成紅棕色的氣體，不能讓每個學生都長時間清楚地觀察到無色氣體。二、思維的火花導致我們不能長時間清楚地觀

2、察到無色氣體的因素是什么？怎樣排除這些因素？在實驗室制取氣體并收集時，我們有時采用排空氣法收集；如果我們需要某氣體作為反應物時，可將盛該氣體的集氣瓶用導管與自來水龍頭相連即可；這兩種操作有什么共同點？由此我們可得到什么啟示？由啟示， 我們可采取哪些手段？用某種氣體來排盡裝置中的空氣， 對采用的氣體有什么要求？用液態(tài)物質(zhì)來排盡裝置中的空氣。用外力來排盡裝置中的空氣。三、實驗設計設計思路一：（一）設計原理：用大理石和稀鹽酸產(chǎn)生的CO2 氣體通入盛銅片的錐形瓶中，排盡裝置中的空氣，然后再滴入稀HNO 3 發(fā)生反應。（二）裝置：圖 2（三）步驟及現(xiàn)象：1、按圖 2 組裝儀器，并檢查裝置氣密性，裝好藥品

3、。2、將分液漏斗中的稀鹽酸加入錐形瓶中與大理石反應，在最末端導管口處有大量氣泡冒出并用點燃的木條檢驗，如木條的火焰熄滅， 這時可將導管重新放入 NaOH 溶液中。3、將分液漏斗中的稀 HNO 3 滴入錐形瓶中與銅片反應，即可發(fā)現(xiàn) Cu 和稀 HNO3 反應，溶液變藍，并產(chǎn)生氣體，氣體充滿裝置并為無色。設計思路二：（一）設計原理：用液態(tài)物質(zhì)排盡裝置中的空氣，用反應物稀 HNO3 即可。如果采用大試管作為反應容器， 則需用稀 HNO 3 將大試管裝滿， 并封閉起來才能排盡空氣并與之隔絕， 但會造成反應后生成的氣體無處藏身引起危險， 所以改用1U 形管，并將銅絲彎成螺旋狀固定在 U 形管一端的膠塞上

4、。在 U 形管另一端注入稀 HNO 3 時，為順利將空氣排走，應在固定銅絲的一端留出氣口，之后又要能關閉出氣口，隔絕空氣，同時又能讓產(chǎn)生的氣體不擴散造成環(huán)境污染， 所以在固定銅絲的一端用了分液漏斗。 在反應產(chǎn)生氣體后， 為防止 U 形管內(nèi)的稀 HNO 3 溢出，在 U 形管另一端使用了一個普通漏斗。（二）裝置：圖 3（三）步驟及現(xiàn)象：1、按圖 3 組裝儀器，并檢查裝置氣密性。2、將分液漏斗的活塞、瓶塞一一打開，從右側(cè)漏斗口緩慢注入稀 HNO（3 1:3），直至液面與活塞處相平時為止。3、關閉活塞，系統(tǒng)中空氣已排凈。用酒精燈在裝有銅絲的一側(cè)下方微熱，當銅絲上產(chǎn)生氣泡時，撤去酒精燈。4、隨反應進行

5、，可清晰的觀察到無色的NO 氣體在 U 型管左側(cè)上方不斷生成，左管液面下降，右管中液面上升。5、當左側(cè)液面與銅絲脫離時，反應自動停止。這時將活塞慢慢打開，可立即看到 U 型管右側(cè)液面下降，左側(cè)液面上升，分液漏斗內(nèi)產(chǎn)生紅棕色氣體。此時應關閉活塞和塞好瓶塞。6、當左側(cè)管中液面再次與銅絲脫離時，再一次慢慢打開活塞及瓶塞，如此多次重復上述操作，觀察現(xiàn)象。（四）思考題1、如何檢查裝置氣密性？2、在多次重復上述操作時，利用了你學過的哪種儀器的原理？3、實驗后，發(fā)生反應一端的膠塞，有什么變化？猜測是什么原因引起的？4、殘留在分液漏斗中的NO、NO2 應如何處理？設計思路三：（一）設計原理：用外力將裝置中的空

6、氣排盡，使用注射器最容易達到目的。這時為了將注射器內(nèi)的空氣排干凈， 現(xiàn)象更明顯， 使用銅片比銅絲效果更好。（二）裝置：圖 4（三）步驟與現(xiàn)象1、取下注射器的活塞，在其表面均勻涂上一薄層凡士林，并將一小片銅片放入針筒內(nèi)，將活塞緩慢推入針筒把系統(tǒng)內(nèi)的空氣排凈。2、然后從針尖吸入5ml 的稀 HNO 3（1:3），并將針尖插入一膠塞中。3、將注射器靜置于桌面上，觀察，約 2min 后，針筒內(nèi)約有 1ml 左右無色氣體，待數(shù)分鐘后，銅片完全反應，已明顯觀察到針筒內(nèi)有較多的無色氣體。4、此時，將針尖從膠塞中取出，緩緩將活塞往外拉，此時可看見針筒內(nèi)的無色氣體變成了紅棕色。5、觀察完現(xiàn)象后，將針筒內(nèi)的氣體緩

7、緩推入盛有濃NaOH 溶液的燒杯中。（四）思考題1、為什么要將針筒的活塞上涂上一層凡士林？2、為什么反應時將針尖插入一膠塞中？3、通過實驗，請你評價以上方案。2四、實驗探究過程請同學們分組，分別研究一種設計思路，觀察實驗現(xiàn)象，得出各自結(jié)論，與相關理論呼應。并評價各組方案。五、相關文獻中學化學教學參考， 2003 年 1-2 期， P71，生成 NO 的演示實驗（相關訓練）1、欲除去鋁件上的銅鍍層，可選擇的試劑是（）A、濃鹽酸B、濃 H SOC、稀 HNO3D、濃 HNO3242、在 Fe 和 Cu 的混合物中加入一定量的稀 HNO3 ，充分反應后剩余金屬m1g，再向其中加入一定量的稀 H2SO

8、4，充分振蕩后，剩余金屬 m2g，則 m1 與m2 之間的關系（）A、m1 一定大于 m2B、 m1 可能等于 m2C、m1 一定等于 m2D、 m1 可能大于 m23、38.4mg Cu與一定量的濃 HNO3 反應，二者恰好完全反應，共收集到 22.4ml （標況下）的氣體。求消耗 HNO 3 的物質(zhì)的量，并分析氣體的組成。3NO 究竟是什么顏色？ （學生卷）佘海麗一、疑竇叢生在氮族元素第三節(jié)硝酸中，講到 HNO 3 的氧化性時，教材上采用了圖 1 裝置對比演示了 Cu 和濃 HNO 3、 Cu 和稀 HNO 3 反應的實驗，也對比了實驗現(xiàn)象：加濃 HNO 3的試管中反應劇烈，放出紅棕色氣體

9、；加稀 HNO3 的試管中反應較緩慢，放出無色氣體，當空氣進入已充有無色氣體的塑料袋后，無色氣體變成了紅棕色。但是在演示過程中， Cu 片和稀 HNO 3 反應時，只能在 Cu 片表面觀察到細小的無色氣泡，只要氣泡一脫離溶液，便變成紅棕色的氣體，卻不能清楚地觀察到無色氣體，那 NO 究竟是什么顏色？二、思維的火花導致我們不能長時間清楚地觀察到無色氣體的因素是什么？怎樣排除這些因素？在實驗室制取氣體并收集時， 我們有時采用排空氣法收集； 如果我們需要某氣體作為反應物時， 可將盛該氣體的集氣瓶用導管與自來水龍頭相連即可； 這兩種操作有什么共同點？由此我們可得到什么啟示？由啟示， 我們可采取哪些手段

10、來觀察到 Cu 和稀 HNO 3 生成的 NO 真正的顏色？三、實驗設計根據(jù)以上的疑惑，請同學討論，提出實驗方案，設計完成實驗，研究怎樣才能觀察到 NO 真正的顏色。（一）設計思路（二）實驗裝置圖及儀器、藥品等4四、實驗探究過程請同學們分組，分別研究一種設計思路，觀察實驗現(xiàn)象，得出各自結(jié)論，與相關理論呼應。并評價各組方案。五、實驗結(jié)論實驗感悟六、導師指津可以從（ 1）用某種氣體來排盡裝置中的空氣， （ 2）用液態(tài)物質(zhì)來排盡裝置中的空氣，（ 3）用外力來排盡裝置中的空氣等方面去思考和設計實驗。（相關訓練）1、欲除去鋁件上的銅鍍層，可選擇的試劑是（）A、濃鹽酸B、濃 H SOC、稀 HNO3D、濃 HNO3242、在 Fe 和 Cu 的混合物中加入一定量的稀 HNO3 ，充分反應后剩余金屬m1g，再向其中加入一定量的稀 H2SO4