一氧化氮和二氧化氮的制取及其性质实验新装置[1]

一氧化氮和二氧化氮的制取及其性质实验新装置[1] 2001年,第2期 教改实践与探索9 3 实验总结与 上述实验一、二装置简单,实验误差较小。实验三装置较复杂,但能测H2与O2两种气体的摩尔体积,尤其值得一提的是,该实验能验证法拉弟电解定律,测不活泼金属的式量、计算阿佛加德罗常数、验证水的组成等。故实验各有优缺点。学生在组装实验仪器后,教师要充分肯定学生的创造性,并多问一个为什么,让学生除了掌握仪器的用法,还要会设计实验,使实验仪器最优组合,这是学生实验的最高境界。 4 一些值得我们探讨的定量设计实验 易挥发液体或气体分子量的测定(利用原理:同 温同压下,等体积的气体质量之比等于分子量之比);阿佛加德罗常数的测定(测定方法:油膜法,电解法,晶体结构法);金属 1 原子量的测定(测定方法:电解法,置换金属或氢气法,晶体结构法);水中溶解氧的测定(测定方法:氧化还原法);蛋白质含氮量的测定(利用原理:先把蛋白质中的氮元素转化成氨气,再用酸碱中和滴定法去测定);血液中钙含量的测定(利用原理:复分解反应沉淀Ca2+,然后利用氧化还原反应滴定);物质溶解度的测定(测定方法:投入法、温变法、蒸干法);化学反应速率的测定(利用原理:不同时刻测浓度,作出浓度随时间变化函数图象,用数学工具求解)。 在中学化学教学中有这样一些定量设计实验,值得学生在课外去设计并实验,以提高学生的动手能力和创造能力。它们是: (,湖南湘潭411201) 文章编号()0009-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B 1 实验装置 2 操作方法与讨论 (1)取一支与大试管等长的无底小试管套入大 试管,并将其插入广口瓶中。再向小试管中注入6mol/L硝酸,使酸液面低于管口约0.5cm处保持稳 定为止。最后,一只手提起一根捆有铜丝的头发丝,将铜屑放入小试管一定深度,另一只手立即塞上橡皮塞,如图中?所示。 2 (2)迅速提起小试管,使其下端略低于大试管酸液面,并用试管夹将其夹住搁在大试管口上。 (3)当反应进行到小试管内酸液面脱离铜屑时(如图中?),仔细观察气体的颜色为无色,说明产生 的气体确实是一氧化氮,而不是二氧化氮,据此可制取一氧化氮。 (4)提一下小试管使其下端略高于大试管酸液面,让管内多余酸液流出,以便空气进入管内,观察 ),明一氧化气体颜色迅速变为红棕色(如图中? 氮易被空气氧化成二氧化氮。 (5)提出小试管,用自来水冲淋洗净管外酸液后,插入另一装有蒸馏水的大试管中,观察管内气体的颜色逐渐变为无色,同时管内液面上升(见图中),展示了二氧化氮易溶于水。? 10化学教学 2001年,第2期 (6)再提出小试管,让管内的水流出,观察管内(1)无有害气体污染空气,对环境非常友好。(2)仪器特别简单,材料随手可得,能使废物充 的气体颜色又变色红棕色,同时向大试管中滴入几 滴石蕊试液,观察水溶液由无色变为浅红色。显示二氧化氮与水反应生成了硝酸和一氧化氮难溶于水的性质。 (7)用浓(63%)的硝酸代替6mol/L硝酸,观察图中?小试管 3 中气体的颜色为红棕色,故用该方法能制取二氧化氮。 (8)实验结束后,先把小试管插入稀NaOH溶液中,然后拔开橡皮塞,试管中的气体迅速溶入碱液中。 (9)若在橡皮塞上插一导气管,就可作一氧化氮和二氧化氮气体发生装置。 3 本装置优点 分利用。 (3)操作方便,现象明显,成功率高(100%),效果很好。 (4)作气体发生装置时,能方便地控制气体的使用和产生量。 说明一下:硝酸浓度不能太稀,铜屑不宜太少;如用2mol/L硝酸,应先将硝酸预热后再加入小试管。否则反应速度太慢。另外小试管底上的孔要大,不然液体流不出,空气不能进入试管,不便观察一氧化氮被氧气氧化成二氧化氮过程中的颜色变化。 (371003) 文章编号)-001001中图分类号:G633.8 文献标识码:B 实验,存在安全性较差、氢气的观察和检验不便等缺点。 为此,本人探索出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法,利用煤油来控制反应速度,使学生能仔细观察到各种实验现象。 1 4 实验装置和实验步骤 2滴酚酞指示剂,振荡混和均匀,再加入40mL的煤 油。取3粒米粒大小的金属钠,放入大试管后塞上 橡皮塞,通过漏斗加水至满。 2 实验现象 (1)在100mL大试管中,钠在煤油中逐渐下沉,至水面时与水发生反应,熔化成银白色小球,并有大量气泡冒出。水溶液从上至下逐渐由无色变为红色。反应中钠象热气球一样在煤油中作上下游动。 (2)反应中,钠粒逐渐缩小,大试管中的液面逐渐下降,漏斗中的液面逐渐上升。当漏斗中的液面上升到一定高度后,打开弹簧夹点燃气体,有淡蓝色的火焰生成。 3 实验优点(1)可靠性强、实验成功率高。(2)现象明显、有趣味性。还能证明“钠的密度 钠与水反应的装置 比水小,比煤油大”这一物理性质。(3)操作简便、安全。钠在隔绝空气的条件下与水反应,不会发生起火、爆炸现象。 (4)器材易得,装置简单,更适用于钾、钙等比钠活泼金属与水反应的实验。 (1)如图所示将 5