第一篇：某實驗小組欲探究碳與濃硝酸反應的情況。

某實驗小組欲探究碳與濃硝酸反應的情況。

甲同學設計了圖1裝置，認為若有紅棕色氣體產生就說明碳與濃硝酸發生了反應。

(1)乙同學認為甲同學的結論是錯誤的，他的理由是____________________ ________(用化學方程式表示)，所以他認為應該檢驗________(填化學式)的產生來證明碳與濃硝酸發生了反應。為此乙同學查閱相關資料得知“0 ℃時四氧化二氮為液體”，從而改進了實驗裝置如圖2所示。

(2)為了減少干擾，對于A裝置有下面4種操作方案，其中最合理的是(填寫數字序號)________。

①將炭與濃硝酸一同放在裝置中加熱； ②先加熱濃硝酸，然后將炭投入其中； ③先加熱炭，再加入冷濃硝酸； ④先加熱炭，再將炭投入冷濃硝酸中。(3)請用平衡移動原理解釋B裝置的作用

________________________________________________________________________________________________。

(4)C裝置中出現的現象是______________，經檢測C的溶液中還含有少量氮元素，只以NO－3形式存在，寫出生成該離子的化學方程式_________________。

解析(1)該反應是在加熱的條件下進行的，而加熱時濃硝酸也能分解產生紅棕色的NO2氣體；要驗證碳與濃硝酸反應的進行，需要檢驗氧化產物CO2；(2)為防止濃硝酸分解應該是先加熱炭，再將炭投入冷濃硝酸中；(3)因存在：2NO2

N2O4平衡體系，該過程是放熱的，用冰水冷卻，降低溫度促進N2O4液化，使平衡右移，從而除去混合氣體中的NO2。(4)得到的CO2和氫氧化鋇作用生成難溶的BaCO3，故C中出現白色沉淀。因為C中的氮元素以NO－3形式存在，所以，必然有氧氣參與了反應，其生成該離子的方程式為：

4NO2＋O2＋2Ba(OH)2===2Ba(NO3)2＋2H2O。

答案(1)4HNO3=====4NO2↑＋O2↑＋2H2O CO2

(2)④

(3)因存在平衡體系：2NO2

N2O4，降低溫度N2O4液化，△使平衡右移，從而除去混合氣體中的NO2

(4)溶液變渾濁(或產生白色沉淀)4NO2＋O2＋2Ba(OH)2===2Ba(NO3)2＋2H2O

第二篇：銅與濃、稀硝酸反應的實驗改進

銅與濃、稀硝酸反應的實驗改進

湖北省黃岡市紅安縣第一中學

柯國祥

王衛明

438400 銅與硝酸反應的實驗是高中化學中很重要的實驗之一。高中教材中有銅與濃、稀硝酸反應的實驗，裝置圖如下：

銅片濃硝酸NaOH溶液銅片稀硝酸NaOH溶液

以上實驗的缺點有：

1、即使有氫氧化鈉溶液處理氣體產物，但處理效果不佳，很易污染環境，威脅教師、學生的健康；

2、由于反應固體和液體不易分離，無法控制實驗的結束；

3、實驗所用試劑較多，造成試劑浪費；

4、無法證明銅片與稀硝酸反應的產物是NO。

針對以上問題，我對這個實驗做了如下的改進。

一、實驗原理：

涉及到的化學反應：Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O； 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

2NO+O2=2NO2； NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;

2NO2+2NaOH= NaNO2+ NaNO3+H2O

二、實驗用品

儀器：注射器1個，小藥瓶4個。

試劑：銅片、濃硝酸、稀硝酸、NaOH溶液。

三、實驗過程：

實驗一

向注射器中裝入一片銅片，小藥瓶中盛裝濃硝酸。將針頭插入小藥瓶，向后拉推桿吸取少量濃硝酸，觀察現象。銅片與濃硝酸劇烈反應，生成紅棕色氣體。輕推注射器推桿，使液體與銅片分離從而反應停止。看到原盛有濃硝酸的小藥瓶中的液體變為藍色。之后拔出針頭，迅速插入另一盛有NaOH溶液的小藥瓶中，緩慢推注射器推桿，使殘留在注射器內的氣體被NaOH溶液吸收。又看到原盛有NaOH溶液的小藥瓶中紅棕色氣體消失。

結論為：發生反應Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；

2NO2+2NaOH= NaNO2+ NaNO3+H2O 實驗二

繼續用實驗一所用注射器和銅片，將針頭插入盛裝稀硝酸的小藥瓶，向后拉推桿吸取少量稀硝酸，觀察現象。可以看到銅片與稀硝酸反應較緩慢，生成無色氣體，進入注射器的無色液體變為藍色。一段時間后，輕推注射器推桿，使液體與銅片分離從而使反應停止。再拔出針頭，迅速向后拉注射器推桿，觀察現象。看到空氣進入后無色氣體變為紅棕色。之后將針頭插入另一盛有NaOH溶液的小藥瓶中，緩慢推注射器推桿，使殘留在注射器內的氣體被NaOH溶液吸收。看到原盛有NaOH溶液的小藥瓶中紅棕色氣體消失。

結論為：發生反應3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；

2NO+O2=2NO2；

NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O;

四、實驗成功關鍵點

1、由于銅與濃硝酸反應很劇烈，應用注射器吸入很少量的濃硝酸，只要能觀察到明顯的紅棕色氣體即可。否則注射器針頭在轉移到另一盛有NaOH溶液的小藥瓶中的過程中會使NO2泄露，造成污染。

2、該實驗無法加熱，為了加快銅與稀硝酸反應的速率，可適當增大稀硝酸的濃度。

3、用NaOH溶液處理氣體產物時，推注射器推桿一定要緩慢，否則會因小藥瓶內氣壓過大而出現事故。

五、實驗創新之處

1、試劑用量少。整個實驗中，所需試劑為一片銅片、約10ml濃硝酸、約10ml稀硝酸、20mlNaOH溶液，用品只需注射器1個，小藥瓶4個，試劑用量大大減少，材料簡單易得且可重復多次使用。

2、實驗污染小。反應物用量少，則生成的有毒氣體少。同時，緩慢推注射器推桿的操作也可使有毒氣體被吸收得更充分。

3、操作簡單易行。由于操作簡單，此實驗適合學生做小型分組實驗，克服了只由教師作演示實驗而學生觀察效果不太好的缺憾。

4、可隨時控制實驗的開始和結束。拉注射器推桿可使銅與硝酸接觸從而使反應發生，推注射器推桿可使銅與硝酸分離從而使反應結束，操作簡單可行。

5、現象明顯，對比效果好。

6、利于對反應產物的研究。反應剩余的液體在原盛裝有硝酸的小藥瓶內，反應剩余的氣體可短時保留于注射器中，可取樣后對反應產物進一步研究。生成NO后，在空氣中迅速向后拉注射器推桿，可使空氣進入注射器內，無色氣體變為紅棕色的現象很明顯，進而可證明銅于稀硝酸反應的產物使NO。

7、形式新穎，能激發學生學習興趣。用注射器代替試管，可以讓學生覺得化學實驗也通過

我們身邊的廢舊物品來完成，達到廢物利用的目的。

第三篇：銅與稀硝酸反應演示實驗的改進

銅與稀硝酸反應演示實驗的改進 蔡燕丹、梁威威、劉宇文、楊彥斐

【問題的提出】

現行人教版高中化學第二冊《硝酸》一節中銅與稀硝酸反應的演示實驗，筆者認為有以下不足：

⑴演示實驗前未充分考慮到一氧化氮極易被氧化的性質，裝置內的空氣沒有排除，反應后試管內會有一定量的紅棕色氣體生成，使實驗的對比性不強，效果不甚理想。教師往往需要引導學生再作討論分析，才能消除學生疑惑，得出正確的結論。

⑵使用教材中的裝置進行實驗演示，反應一旦開始，就只好任其將反應進行下去，直到反應物銅或稀硝酸消耗完為止。常常是師生活動已告段落，化學反應仍激烈進行著。有經驗的教師會注意到限量使用反應物以控制反應的進行，但不能保證每次控制都恰到好處。⑶每進行一次課堂實驗演示，教師都必須從頭再來，重復進行的儀器安裝和取加試劑的操作既繁瑣又耗時，對平行班級較多的學校來說，造成的試劑浪費和環境污染也是顯而易見的。

鑒于此，筆者對此實驗認真進行了分析探討，對實驗裝置及操作方法進行了改進。

【實驗改進】 【方案一】

實驗說明：

裝置的氣密性完好與否，是演示實驗成敗的關鍵，必須在裝置的氣密性檢查完好后，方可進行后續操作。

【改進后的實驗優點】

5.本實驗現象明顯，能充分體現演示實驗的直觀性，功能性，目的性。

6.通過該演示實驗的改進，能培養學生對實驗設計的科學性、安全性、可行性、嚴密性的了解和認識，為今后學習《化學實驗方案設計》形成鋪墊。同時，能積極調動學生對實驗儀器功能應用的探索興趣，對無氧條件下進行實驗的制備也得到一定的啟發。

7.改進后的實驗省時、省料、無污染。

總之，改進后的該演示實驗，有較好的推廣使用價值。【方案二】

取一支潔凈的100毫升注射器，在注射器的細管口接一小段5厘米長的橡膠管。抽出針栓，加入3-5塊銅片。用彈簧夾夾緊橡膠管，再加入約15毫升稀硝酸。將針栓推入后使橡膠管一端朝上，打開彈簧夾，推動針栓至注射器內空氣排完為止。夾上彈簧夾，銅與稀硝酸反應。產生氣體后，再把彈簧夾打開抽入空氣。實驗完畢，將注射器插入盛有稀堿溶液的燒杯中，終止反應。

【實驗優點】

第四篇：某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應[定稿]

某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應，進行了如下系列實驗。

【實驗1】銅與濃硫酸反應，實驗裝置如圖所示。

實驗步驟：

①先連接好裝置，檢驗氣密性，加入試劑；

②加熱A試管直到B中品紅褪色，熄滅酒精燈；

③將Cu絲上提離開液面。

（1）裝置A中發生反應的化學方程式為_________________。

（2）熄滅酒精燈后，因為有導管D的存在，B中的液體不會倒吸，其原因是____________。

（3）拆除裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留氣體完全被吸收，應當采取的操作是________________________。

【實驗2】實驗中發現試管內除了產生白色固體外，在銅絲表面還產生黑色固體甲，其中可能含有氧化銅、硫化銅、硫化亞銅，以及被掩蔽的氧化亞銅。

查閱資料：

①氧化亞銅在酸性環境下會發生自身氧化還原反應生成Cu2+和銅單質，在氧氣流中煅燒，可以轉化為氧化銅。

②硫化銅和硫化亞銅常溫下都不溶于稀鹽酸，在氧氣流中煅燒，硫化銅和硫化亞銅都轉化為氧化銅和二氧化硫。

為了研究甲的成分，該小組同學在收集到足夠量的固體甲后，進行了如圖所示的實驗：

（4）②中檢驗濾渣是否洗滌干凈的實驗方法是___________。

（5）③中在煅燒過程中一定發生的反應的化學方程式為_____________________。

（6）下列對于固體甲的成分的判斷中，正確的是（填字母選項）____________。

A．固體甲中，CuS和Cu2S不能同時存在B．固體甲中，CuO和Cu2O至少有一種

C．固體甲中若沒有Cu2O，則一定有Cu2S

D．固體甲中若存在Cu2O，也可能有Cu2S

（1）2H2SO4(濃)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O

（2）試管A中氣體壓強減小，空氣從D導管進入試管A中

（3）從D管口向A中大量鼓氣

（4）取最后一次洗滌后所得液體于試管中，滴加硝酸銀溶液，若無白色沉淀產生，則說明

沉淀洗滌干凈，若有白色沉淀生成，則說明未洗干凈

（5）2CuS+3O22CuO+2SO2(條件也可為“煅燒”)

（6）

BCD

第五篇：過氧化鈉與水反應異常現象探究實驗

《過氧化鈉與水反應異常現象探究實驗》反思

今天下午是中學教學實驗研究，做了《過氧化鈉與水反應異常現象探究》的實驗，剛開始做實驗時感覺實驗本身超級簡單，用不了多長時間就會做完。進實驗室之前感覺自己都準備好了，因為按照自己的想法設計出了實驗方案，又通過查找資料進行了修改，但是進了實驗室，老師的一個個問題，還有“深思熟慮”的見解，讓我感到自己開始時想得有點膚淺。這個探究實驗遠遠不止自己原先想的那么淺，那么簡單。它不同于普化、綜合實驗，它不僅要求以實驗者的角度去思考、實施實驗本身，而且更要求以一個化學教師的角度去更深層次的思考，更加規范自己的操作，還要思考實驗給教學什么樣的啟示，讓學生從中真正能獲益什么。科學探究過程可以說是科學知識的產生過程，是個人層面的科學。如果我們按照查好的資料進行實驗，不加入自己的思考，這就是知識的再認知過程，而這樣的過程是不合格的科學探究。本實驗是探究的實驗，培養學生的科學探究能力，讓學生從停留在知識表面上整體上的感性認識轉向理性地對單獨因素的作用機制的科學認識。基于這樣的思考我進行了本實驗的內容。

首先針對異常現象我提出了以下猜想：

由于過氧化鈉與水反應實質上分兩步進行，而且釋放出熱量，2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O2;2H2O2=2H2O+O2↑.導致溶液紅色褪去的原因從物質與熱量方面來考慮可能有： ⑴、反應產生的熱量導致溶液的溫度上升，可能使紅色褪去； ⑵、可能是產物中氧氣的氧化性使溶液紅色褪去； ⑶、可能是過氧化氫漂白性使溶液紅色褪去； ⑷、可能是受生成物氫氧化鈉濃度的影響。

然后從理論知識進行了分析：

酚酞是4，4—二羥基三苯甲醇一2一羧酸的內酯，具有弱酸性、弱還原性，無色晶體，在稀酸和中性溶液中，酚酞分子中三個苯環與一個SP3雜化的中心碳原子相連，三個苯環(生色基)之間未形成共軛關系，因此是無色的。遇堿后內酯開環并生成二鈉鹽，中心碳原子轉化為SP2雜化狀態，與三個苯環形成多個生色基共扼體系（醌式結構），因而顯顏色（紅色）。但在過量堿的作用下，由于生成3了三鈉鹽，中心碳原子又恢復到SP雜化狀態，共扼體系消失，顏色也隨之褪去。

可見紅色酚酞褪色的原因可能是顯紅色的醌式結構被破壞了。從上圖示可以看出，酚酞遇過量的堿，可使紅色溶液褪色。通過分析化學中的知識知道，酚酞變色范圍是pH值介于8.2--10.0之間。可見氫氧化鈉使溶液褪色與其濃度有關。根據假說及推理我設計并進行了以下實驗：

實驗一：

實驗目的：探究反應產生的熱量是否使紅色酚酞溶液褪色 實驗藥品：過氧化鈉粉末、蒸餾水、酚酞溶液 實驗儀器：試管、燒杯、量筒 實驗步驟：⑴、向小試管中加入一小藥匙過氧化鈉粉末，加入10mL蒸餾水待反

應完全后將溶液分成兩份；

⑵、將一份浸入裝有冷水的燒杯中，冷卻后滴加2滴酚酞溶液；

⑶、將另一份侵入熱水中，再向其中滴加2滴酚酞溶液； 實驗現象：兩份溶液的紅色的逐漸退去，只不過熱的褪色快點

實驗結論:反應產生的熱量不是使紅色酚酞溶液褪色的原因，熱水中的那份溶液

褪色較快的原因是物理反應，因為溫度高加快了分子的或離子的運動。

由于猜想氫氧化鈉的濃度可能是使紅色酚酞溶液褪色的原因，因此在分析其它因素是，應首先要排除氫氧化鈉濃度的影響。即是找到一個較低的氫氧化鈉濃度，再此濃度時可以保證紅色酚酞溶液長時間不褪色。因此我配制了0.01mol/LNaOH溶液以供下面實驗用。

實驗二：

實驗目的：探究氧氣是否能使紅色酚酞溶液褪色

實驗藥品：30%的過氧化氫溶液、二氧化錳、0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液 實驗儀器：試管、試管架、帶有導氣管的單孔膠塞，膠頭滴管 實驗步驟：⑴、向試管中加入0.01mol/LNaOH溶液3mL，滴加2滴酚酞溶液使

其變為紅色；

⑵、向一支試管中加入3mL30%H2O2,用試管架固定，之后向其中加

入少量MnO2,并將制得的氧氣通入紅色溶液中，觀察現象。實驗現象：紅色酚酞溶液沒有褪色

實驗結論：氧氣不能使紅色酚酞溶液褪色

實驗三：

實驗目的：探究H2O2是否使紅色酚酞溶液褪色

實驗藥品：30%H2O2、0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液 實驗儀器：試管、膠頭滴管

實驗步驟：向一支試管中加入0.01mol/LNaOH溶液3mL，再向其中滴加2滴酚

酞溶液，觀察到溶液變為紅色并長時間不褪色，再向其中加入

2mL30%H2O2，振蕩試管，2~3min后觀察現象。實驗現象：紅色酚酞溶液顏色逐漸變淺至褪色 實驗結果：H2O2可以使紅色酚酞溶液褪色

實驗四：

實驗目的：探究NaOH是否為紅色酚酞溶液褪色的原因 實驗藥品：氫氧化鈉固體、酚酞溶液、鹽酸 實驗儀器：試管、膠頭滴管 實驗步驟：⑴、配制3mol/L的氫氧化鈉溶液；

⑵、向試管中加入3mL3mol/LNaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞溶液，可以看到溶液先變紅后褪色。將所得溶液分為兩份。

⑶、向其中一份滴加少量鹽酸，并與另一份進行對比。觀察現象。實驗現象：當向其中一支試管中逐滴加入鹽酸中和氫氧化鈉，隨著氫氧化鈉濃度 的減小，溶液又恢復為紅色。

實驗結論：氫氧化鈉使溶液褪色與其濃度有關。由于酚酞變色范圍是pH值介

于8.2--10.0之間，而實驗中氫氧化鈉濃度很大，pH值在10以上，導致酚酞呈現無色。加入鹽酸后，由于中和反應，氫氧化鈉濃度下降，pH值降至10.0以下，由于變色的可逆性，溶液再次呈現紅色。所以，是NaOH的濃度造成酚酞褪色，而并非酚酞結構被破壞。

以上實驗是自己的一點小想法，在向老師匯報之后基于老師提出的更深層次的問題又進行了下面的實驗。首先是在探究反應產生的熱量是否能使紅色酚酞溶液褪色中，我考慮的是反應產生的熱量能否使紅色酚酞溶液褪色，所以用的是過氧化鈉與水反應這一體系，這樣證明的結論就是在混合體系中反應產生的熱量不能使紅色酚酞溶液褪色。但也可以從另一個層面進行分析，探究熱量對紅色酚酞溶液的影響，這樣更廣泛，不僅適用于這一個實驗，對一類都使用。其次是對高濃度的氫氧化鈉使酚酞溶液變紅又褪色后得到的無色溶液的探究。在探究氫氧化鈉濃度對紅色酚酞溶液的影響時我們已經得出了氫氧化鈉濃度使紅色酚酞溶液褪色并沒有破壞酚酞顯紅色時的結構，而是具有可逆性的變色。但是并沒有對過氧化氫使紅色酚酞溶液褪色后得到的無色溶液進行深入探究。基于上述兩點我又進行了以下實驗。

實驗五: 實驗目的：探究熱量能否使紅色酚酞溶液褪色 實驗藥品：0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液 實驗儀器：燒杯、試管、試管夾 實驗步驟： ⑴、取兩支試管，分別向其中加入3mL0.01mol/LNaOH溶液；

⑵、將一支試管放在冷水中冷卻，將另一支試管放在熱水中加熱。

⑶、向兩支試管中分別加入2滴酚酞溶液，觀察現象。實驗現象：兩支試管中的紅色酚酞溶液都沒有褪色 實驗結論：熱量并不能使紅色酚酞溶液褪色

實驗六：

實驗目的：探究過氧化氫使紅色酚酞溶液褪色后得到的無色溶液的性質 實驗藥品：30%H2O2、0.01mol/LNaOH溶液、酚酞溶液、實驗步驟：⑴、向試管中加入3mL3mol/LNaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞溶

液，可以看到溶液先變紅后褪色。將所得溶液分為兩份。

⑵、向其中一份無色溶液中滴加少量鹽酸；向另一份無色溶液中加

入2mL30%H2O2，再加入一定量的鹽酸，觀察現象；

⑶、向另一支試管中加入 2mL30%H2O2，再滴入2滴酚酞溶液，再

加入3mL0.01mol/LNaOH溶液，觀察現象。

實驗現象：第一份中加入鹽酸變為紅色，第二份中加入過氧化氫還是無色溶液，再向其中加鹽酸得到的仍然是無色溶液。第三支試管中得到紅色溶

液。實驗結論：說明過氧化氫不能破壞酚酞無色內酯式的結構，遇到低濃度的氫氧化

鈉溶液還是會變為紅色；但過氧化氫卻破壞了酚酞溶液顯紅色時的醌

式結構，能夠使紅色酚酞溶液褪色但卻不能可逆，即恢復不到顯色的醌式結構。