二氧化氮制取实验装置和除气操作的改进
2021-03-18李旭娃
李旭娃



摘要: 常用的制取二氧化氮气体的装置,在制备时会有产物气体逃逸。使用传统的除去二氧化氮余气的方法也会使有害气体泄漏。为此对二氧化氮制取实验装置进行改进,对二氧化氮气体的除去采用倒吸法,并将倒吸法的应用进行推广。运用倒吸法除去二氧化氮气体的方法内容和改进过程,对激发学生兴趣、培养化学学科核心素养是很好的教学资源。
关键词: 二氧化氮; 制取装置; 余气处理; 倒吸法; 实验改进
文章编号: 1005-6629(2021)02-0059-04
中图分类号: G633.8
文献标识码: B
高中化学教材对于NO2及其性质的介绍主要安排在“氮和氮的氧化物”一章中。氮的氧化物有很多,涉及的问题也很复杂。在红棕色的NO2气体中,总是伴随着无色的N2O4的存在。它们之间存在着平衡关系2NO2(g)N2O4(g) ΔH<0,这种变化关系不仅具有明显的颜色特征,而且正反应是放热反应,也是气体体积减小的反应。所以,NO2与N2O4之间的转化是一种能够由温度或压强的改变而引起化学平衡移动的具有明显颜色变化的最典型的化学反应,学生能够直接感知温度或压强引起的化学平衡的移动。因此,长期以来各种不同版本的化学教材中,都无不将这个反应编入化学平衡移动条件的教学中[1~3]。所以,NO2在化学平衡教学中是一种十分重要的气体物质。
然而,NO2是一种有毒有害气体。在制取NO2时,用通常的制气装置难免会有NO2释放于空气中。在制取NO2和化学平衡实验之后,要除去NO2余气,如果处理不当,也会有NO2逃逸至空气中。这些释放的气体,会污染环境。
因此,采取怎样的方法防止NO2的逸散,是化学教师和实验室工作人员必须研究的课题,之前曾有该实验改进的一些文章发表[4],但还不够完善。1 二氧化氮制取装置的改进
1.1 常用制取装置的缺陷性
在化学教学中,NO2气体常用铜和浓硝酸反应制取。少量的NO2制取一般在试管中进行,而化学平衡实验中的NO2用量较大,需要用容量较大的烧瓶来制取。通常将制气烧瓶与玻璃导管相连接,再将玻璃导管插入集气烧瓶中。……
