[关键词]化学教学；“HNO₃的化学性质”；实验探究
　　[中图分类号]G633.8　[文献标识码]C
　　[文章编号]1004－0463(2011)03(B)－0091－01问题的提出
　　稀HNO₃能与Cu在常温下反应生成无色的NO气体，而NO气体很不稳定，在空气中易被氧化为红棕色的NO₂气体。课本设计的试管实验不能很好地观察到无色NO气体的生成，而且造成氮的氧化物的随意排放。如何验证NO的生成及其氧化过程，同时尽量避免环境污染呢?
　　
　　实验探究
　　
　　为了探究稀HNO₃能与Cu反应生成无色的NO气体，设计了如下图所示的装置。
　　实验用品：自制的两边不等高的U形管，分液漏斗，单孔橡胶塞，铁架台(带铁夹)等。
　　实验药品：铜丝，稀硝酸，氢氧化钠溶液。
　　设计思路：根据以下一系列问题的设计，引导学生分组探究。
　　
　　1　装置气密性检验。如图安装好所有仪器，关闭分液漏斗活塞，打开阀门，从U形管长端向内注入水，使U形管两边形成液面差，如果液面差能够维持一段时间不变化，证明这套装置气密性好，否则需要调整。
　　
　　2　向u形管中注入稀HN03溶液，两位同学有不同的操作顺序，采取哪一种较好呢?第一种，先连接好分液漏斗等仪器，打开阀门，再从长管口加入反应液至短管处。这样的操作方法我们称之为“排(空)气加液法”。第二种，先加反应液至短管处，后接分液漏斗等仪器。
　　学生探究结果：第一种“排气加液法”要求单孔塞上的分液漏斗的下端管口必须与胶塞底部相平，否则反应液不能排净U形管短管处的空气，致使短管处收集的气体中混有空气，不能观察到纯净的气体产物，进而不能验证反应产生的气体成分。第二种容易发生反应液溢出或者短管处留有空气不能排净等问题。相比之下，第一种安全稳妥，效果好。
　　
　　3　将U形管短管处充满稀HNO₃的原因是：防止反应生成的NO气体被空气中的O₂氧化为NO₂气体。
　　
　　4　实验中HNO₃与Cu反应能否自动停止?随着反应生成的气体增多，压强增大，液面下降，当液面脱离铜丝时，反应停止。铜丝的长度决定着产生气体的体积，鉴于分液漏斗的容积所限，产生的气体体积不宜超过分液漏斗容积的
　　
　　5　在实验中，证明生成的无色气体是NO的方法是：将阀门打开，使无色气体进入分液漏斗中，若无色气体变为红综色，证明无色气体为NO。
　　
　　6　为防止气体从活塞外逸，污染空气，可以采取的措施是：在分液漏斗活塞处堵一小团蘸有NaOH溶液的棉花，将有毒气体吸收。
　　
　　结论
　　
　　这套U形管装置巧妙地完成了NO的收集和检验，它密闭的反应体系，体现了绿色化学实验的几点要求。
　　
　　1　由于反应液起到液封作用，使化学反应在隔绝空气的条件下进行，因而收集到的气体产物纯净，有利于产物的检出。
　　
　　2　减少用量，反应物用量比使用启普发生器、烧杯、广口瓶等容器要少。
　　
　　3　重复使用，便于多个平行班级重复操作、演示。
　　
　　4　由于反应体系密闭，有效地预防了污染，体现了绿色化学理念。
　　
　　责任编辑：张昀