二氧化氮的制备及其性质实验报告

二氧化氮的制备及其性质实验报告

【实验目的】

1．探索二氧化氮气体的制备和性质。

反应制取二氧化氮适宜的实验操作。

2．掌握Cu与浓HNO

3

3．通过对Cu与浓HNO

反应环保实验装置的探究，发展创新实验装置的能

3

力和环保意识。

4．初步体验实验演示教学的基本方法和策略。

【探究内容】

1.探讨Cu与浓HNO

反应的环保实验装置。

3

2.二氧化氮的制取及性质

【实验探究二二氧化氮的制备与性质】

一、文献分析

a．植皮塞b．太试管c．无底小试管d．头发丝e．铜丝f．浓硝酸．g.蒸馏水

该装置仪器特别简单，材料随手可得，能使废物充分利用。操作方便，操作气体发生装置时，能方便地控制气体的使用和量，但是该反应装置很难将小试管中的空气排尽，影响二氧化氮性质的检验，将小试管移入大试管的溶液中是

不能保证生成的二氧化氮气体不外漏污染空气。

上图氧化氮和二氧化氮的制取及其性质实验新装置（李大塘）

二、我的方案及其实施效果

1．实验原理

二氧化氮 (NO

）在℃温度时为棕红色刺鼻气体。有毒气体.密度比空气大。

2

微溶于水；在℃以下时呈暗褐色液体。

二氧化氮的制取

Cu﹢4HNO3（浓）﹦ Cu(NO3)2﹢2NO2↑+ H

O

2

2．实验装置图

3．实验所需仪器及药品

（1）仪器：20mL注射器，小烧杯三个（分别盛水，氢氧化钠溶液，一个空的），大烧杯一个，大橡胶塞一个，表面皿一个，蓝色石蕊试纸

（2）药品：铜片，浓硝酸，氢氧化钠溶液，水

4．实验步骤

（1）在注射器中放入两片铜片（约克），将注射器推到底部

（2）将输液管插入浓硝酸中，吸入后，将注射器插到橡胶塞上

（3）待反应停止后，看见红棕色气体，压注射器活塞，引导学生观察气体颜色变淡还是变浓还是不变，取一张蓝色石蕊试纸湿润放在干净的表面皿上，拔出注射器，让蓝色溶液流到大烧杯中，将试纸靠近针头，试纸变红色（4）吸入6ml水在注射器中，看见红棕色气体变无色，让水流出，吸入空气，引导学生观察那一瞬间出现红棕色，（因为注射器中有水，二氧化氮溶于水所以红棕色很快消失）实验结束，将气体推到氢氧化钠溶液中。

5．注意事项

(1)NO、NO

2

有毒，制取收集时在密闭的容器中进行，注意实验室的通风

(2)反应后尾气及实验后废液要进行处理

(3)浓硝酸的用量不能过多，否则二氧化氮气体会冲出污染空气毒害健康

6．实验现象与结果分析

现象结果分析

浓硝酸与铜片反应后溶液变蓝，产生红棕色气体

发应生成硝酸铜与二氧化氮气体

将针筒中的蓝色

溶液挤入装有氢氧化钠的烧杯中，有蓝色沉淀生成

硝酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀

挤压前挤压后

关闭止水夹后挤压针筒活塞，红棕色略微变淡

2NO

2

N2O

4

由于二氧化氮的结构不稳定，通常情况下与其二聚体形式——四氧化二氮（无色气体)混合存在，构成一种平衡态混合物。加压时平衡正向移动，气体颜色变淡。

吸入3ml水在注射器中，看见红棕色气体变无色

3 NO2﹢H2O﹦ NO ﹢2HNO3

二氧化氮与水反应生成无色溶液和无色的一氧化氮气体

将水排出后吸入空气，无色气体又变回红棕色，但不久又变成无色

吸入空气后一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，因为针筒中还有未能排尽的水，二氧化氮又重新溶入水中，气体变成无色

蓝色石蕊试纸接触二氧化氮后

用蓝色石蕊试纸靠近针头，试纸略变红色

二氧化氮是酸性气体，可以使蓝色石蕊试纸变红

8．实验过程中遇到的问题和解决方法

问题解决方法

（1）初步试验时硝酸（2mL）与铜的用量过多，导致产生的二氧化氮量过多，气体冲出针筒。

打开止水夹，将硝酸排入氢氧化钠溶液中，减小硝酸（）与铜片的用量。

9.教学建议

暂无

参考文献：

（1）李大塘.一氧化氮和二氧化氮的制取及其性质实验新装置.2001年，第2期

(2)王恩德.2000.铜与稀硝酸反应实验的改进.中学化学，6

(3)夏凯等.2000.铜与稀硝酸反应实验的改进.中学化学，6