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《铜与硝酸反应实验的微型化改进》pdf

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  • 更新时间： 2019年01月24日
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一、教材中铜与硝酸的反应装置和优缺点
实验 1 教材实验装置如图 1 所示，在具支试管的底部放铜片，借助于分液漏斗向试管中加2 mL 的浓硝酸，收集气体采用的是排水集气法，引导学生对实验现象进行观察。
实验 2 仍用图 1 所示的装置，借助于分液漏斗向试管中加 5 mL H 2 O 用来稀释 HNO 3 ，继续采用排水集气法收集气体，引导学生对实验现象进行观察。
 
实验优点: 借助于同一个实验装置完成了 Cu与浓、稀 HNO 3 的反应，节约了药品，同时也便于操作，实验教学时间缩短。
不足之处:
( 1) 实验采用的排水集气法，NO 2 气体收集效率低。
( 2) 反应结束后，在装置内还存在多余的气体，只要取下橡皮塞，NO 2 气体会立刻外溢，造成对教室环境的污染。
( 3) 从实验装置来看，铜片浸于浓硝酸中，所以反应快慢无法控制，产生的气体量通常较大，造成药品的浪费，与绿色实验理念背离。
( 4) 借助于图 1 的实验装置，最后说 Cu 与稀HNO 3 反应生成的气体是 NO，这个结论有点牵强。问题在于最后借助于排水集气法得到的 NO气体是怎么来的呢? 学生会认为存在着 2 种可能性: 其一，先前 Cu 与浓 HNO 3 反应后，在装置中有NO 2 气体未能完全排尽与后来所加的 H 2 O 发生
反应生成 NO; 其二是 Cu 与加 H 2 O 稀释后稀硝酸反应生成了 NO，而直接解释为后种结论说服力
不强。
二、浓硝酸、稀硝酸跟铜反应的微型化设计
1． 实验装置
装置如图 2 所示。

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