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实验设计创新点
铜与硝酸的反应是中学阶段的重要反应,氮的含氧化合物间的转化在工业中也有重要应用。在中国知网上以“铜和硝酸反应的装置改进”为关键词搜索,共14条记录;以“含氮化合物转化实验装置改进”为关键词搜索,未找到相关文献。以往研究多是针对单一制备装置的改进,未涉及氮元素之间的转化;转化装置改进中,多以Cu和浓HNO3的反应为始发反应,较少涉及到Cu和稀HNO3的反应。本实验以Cu和稀HNO3反应制取NO为始发反应,在一套实验装置中探究氮的含氧化合物之间的多步转化。有以下创新点:
(1)装置简捷,原材料易得,操作简便,现象明显。通过设计实验装置,极大程度地激励了学生对实验的大胆改进与创新。
(2)将多个转化过程,以连续的方式呈现在同一个反应装置中,很好地解决了稀硝酸与铜反应过程中不宜观察到无色气体的生成,同时可以清晰地观察到NO遇空气变为红棕色NO2的实验现象,还可以验证NO2与H2O反应的产物,具有较强的直观性,使得反应发生的证据性突出,有效地保障了实验教学的效果,激发学生学习化学的兴趣,提高了复习效率。
(3)通过磁铁随时控制铜与稀硝酸接触反应或分离而停止,操作方便。磁子不与硝酸反应,不易损耗,可重复使用。
(4)整个实验过程均在密闭条件下进行,尾气处理得当,对环境无污染,凸显了“绿色化学”的理念。