CN204791730U - 一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可视度的实验装置 - Google Patents

Abstract

一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，包括分液漏斗、双孔橡皮塞、三角漏斗以及带有止气夹的导气管，双孔橡皮塞安装于该分液漏斗的进液口，三角漏斗的管部贯穿双孔橡皮塞并延伸至分液漏斗的中下部，分液漏斗内装有数个铜片，该分液漏斗内还充满浓硝酸，该分液漏斗下方设有烧杯一，该分液漏斗的管部插入烧杯一中，烧杯一的侧面设有烧杯二，导气管的一端贯穿双孔橡皮塞，另一端向下延伸插入烧杯二，烧杯一、二中均装有氢氧化钠溶液。该实验装置，可以观察到铜片溶解、溶液变色外，还可以明显地观察到铜与浓硝酸反应产生红棕色气体，与稀硝酸反应产生无色气体，该无色气体遇空气后又变为红棕色气体，实验可视化程度得以明显提高。

Description

一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可视度的实验装置

技术领域

本实用新型涉及一种化学实验演示装置，更为具体地说是指一种提高铜与浓、洗硫酸反应演示可视度的实验装置。

背景技术

铜与浓、稀硝酸反应分别生成红棕色的二氧化氮气体和无色的一氧化氮气体，该实验是化学教材中讲述硝酸氧化性的一种重要演示实验，同时也是教学大纲中要求学生掌握的实验之一。教材中的实验演示装置过程是：在试管中加入铜片，再加入少量稀硝酸，利用用带导管的橡皮塞塞住试管口，并将导管通入盛有氢氧化钠溶液的试管，观察现象；片刻后再将橡皮塞取下，让空气进入，再观察现象。

上述教材实验演示装置主要存在以下缺陷：1、该实验只能演示铜与稀硝酸反应所产生的现象，无法同时演示铜与浓、稀硝酸的反应，使二者形成鲜明对比，无法给学生带来深刻的记忆；2、实验开始前试管中就有大量空气，所以反应所产生的一氧化氮气体会马上被氧化成二氧化氮气体，对观察无色的一氧化氮气体产生干扰；3、实验完毕后，无法使反应立即停止，铜片和稀硝酸反应产生的一氧化氮气体向空气中逸散，污染空气。

实用新型内容

本实用新型提供一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可视度的实验装置，以解决现有实验装置存在演示现象观察不明显、反应后气体逸散到空气中污染空气等缺点。

本实用新型采用如下技术方案：

一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，包括分液漏斗、双孔橡皮塞、三角漏斗以及带有止气夹的导气管，所述双孔橡皮塞安装于该普通漏斗的进液口，所述三角漏斗的管部贯穿所述双孔橡皮塞并延伸至分液漏斗的中下部，所述分液漏斗内装有数个铜片，该分液漏斗内还充满浓硝酸，该分液漏斗下方设有一盛放有氢氧化钠溶液的烧杯一，该分液漏斗的管部插入烧杯一的氢氧化钠溶液中，所述烧杯一的侧面设有一盛放氢氧化钠溶液的烧杯二，所述导气管的一端贯穿所述双孔橡皮塞，另一端向下延伸插入烧杯二的氢氧化钠溶液中。

进一步地，上述铜片的数量为三块,铜片的长、宽、高分别为3cm、1cm、0.2cm。

进一步地，上述浓硝酸的浓度为5.8-6.2mol/L。

进一步地，上述分液漏斗为筒形分液漏斗，且其容积为160ml。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型的实验装置，可以观察到铜片溶解、溶液变色外，还可以明显地观察到铜与浓硝酸反应产生红棕色气体，与稀硝酸反应产生无色气体，该无色气体遇空气后又变为红棕色气体，所有反应产生的气体均用氢氧化钠溶液有效吸收，在确保实验绿色环保的同时，实验可视化程度得以明显提高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，参照图1，包括分液漏斗1、双孔橡皮塞2、三角漏斗3以及带有止气夹41的导气管4，其中，双孔橡皮塞3安装于该分液漏斗1的进液口，三角漏斗3的管部贯穿双孔橡皮塞3并延伸至分液漏斗1的中下部，分液漏斗1内装有数个铜片11，铜片11优选采用3块，并且铜片11的长、宽、高分别为3cm、1cm、0.2cm，保证有足够的量与浓硝酸反应再与稀硝酸反应，且反应较温和，生产有害气体的气流平稳，有利于吸收和处理。该分液漏斗1内还充满浓硝酸，浓硝酸的浓度为5.8-6.2mol/L，有利于控制反应平稳进行并能观察到明显现象。为了达到明显的观察效果，本实验采用容积为160mL的筒形分液漏斗作为反应器，筒形分液漏斗下端的玻璃塞可以控制反应液体用量。

该分液漏斗1下方设有一盛放有氢氧化钠溶液的烧杯一5，该分液漏斗1的管部插入烧杯一5的氢氧化钠溶液中，该烧杯一5的侧面设有一烧杯二6，烧杯二6盛放氢氧化钠溶液用于吸收可能排出的气体，上述导气管4的一端贯穿双孔橡皮塞3，另一端向下延伸插入烧杯二6的氢氧化钠溶液中。

采用本实用新型实验装置的铜与浓、稀硝酸反应的实验步骤及现象如下所述：

1、铜与浓硝酸的反应及二氧化氮的处理

往分液漏斗1中加入三块长3cm、宽1cm、厚0.2cm的铜片11，量取60mL实验室65%-69%浓硝酸在100mL蒸馏水中稀释配制成6mol/L左右的硝酸，从三角漏斗3中倒入分液漏斗1至充满，关闭导气管4的止气夹41。

铜片11接触浓硝酸后，表面立即有气泡产生，溶液变浅绿色，反应较为缓慢；一段时间后，反应加快，分液漏斗1上端有红棕色气体产生，将溶液压入三角漏斗3中。

观察到明显的红棕色二氧化氮气体生成后，打开止气夹41，控制流速，三角漏斗3中的液体下降，让分液漏斗1红棕色气体形成缓慢气流全部进入烧杯二6的氢氧化钠溶液中。

2、铜与稀硝酸的反应和氮氧化合物气体的处理

当以上分液漏斗1中红棕色气体全部被排出后，打开玻璃活塞，使溶液流出。溶液流出过程中可能伴有氮氧化合物气体，由于分液漏斗1管部浸在烧杯一5的氢氧化钠溶液中，可以有效吸收该气体。待溶液流出大约50mL左右，关闭玻璃活塞，往三角漏斗3中加入蒸馏水，打开止气夹41，使蒸馏水顺利流入并充满分液漏斗1形成浓度4mol/L左右的稀硝酸。

硝酸被稀释后，溶液颜色变为浅蓝色，铜片11表面气泡继续产生。一段时间后，分液漏斗1上部产生无色气体，并将溶液压入三角漏斗3中。接着，打开玻璃活塞，使三角漏斗3中液体下降至空气进入分液漏斗1，可以明显观察到无色气体立即变为红棕色。通过以上现象，可以证明铜与稀硝酸反应产生的无色气体是一氧化氮。

待分液漏斗1中液体全部流出后，关闭玻璃活塞，打开止气夹41，往三角漏斗3中加蒸馏水，将分液漏斗1中气体全部排到烧杯二6的氢氧化钠溶液中吸收，实验完成。

通过以上改进，除了可以观察到铜片11溶解、溶液变色外，还可以明显地观察到铜与浓硝酸反应产生红棕色气体，与稀硝酸反应产生无色气体，该无色气体遇空气后又变为红棕色气体。所有反应产生的气体均用氢氧化钠溶液有效吸收，在确保实验绿色环保的同时，实验可视化程度得以明显提高。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，包括分液漏斗、双孔橡皮塞、三角漏斗以及带有止气夹的导气管，所述双孔橡皮塞安装于该分液漏斗的进液口，所述三角漏斗的管部贯穿所述双孔橡皮塞并延伸至分液漏斗的中下部，其特征在于：所述分液漏斗内装有数个铜片，该分液漏斗内还充满浓硝酸，该分液漏斗下方设有一盛放有氢氧化钠溶液的烧杯一，该分液漏斗的管部插入烧杯一的氢氧化钠溶液中，所述烧杯一的侧面设有一盛放氢氧化钠溶液的烧杯二，所述导气管的一端贯穿所述双孔橡皮塞，另一端向下延伸插入烧杯二的氢氧化钠溶液中。

2.如权利要求1所述的一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，其特征在于：所述铜片的数量为三块,所述铜片的长、宽、高分别为3cm、1cm、0.2cm。

3.如权利要求1所述的一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，其特征在于：所述浓硝酸的浓度为5.8-6.2mol/L。

4.如权利要求1所述的一种提高铜与浓、稀硝酸反应演示可见度的实验装置，其特征在于：所述分液漏斗为筒形分液漏斗，且其容积为160ml。