对浓硝酸几种性质的实验探究

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文章编号:1005-6629(2010)10-0009-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:C

浓硝酸是中学化学中常用的一种酸,它除具有酸的某些通性外,还具有一些特性,如强氧化性、不稳定性等。中学化学教材对浓硝酸的强氧化性、不稳定性等性质的描述比较笼统,为此,我们进行了较为具体的实验探究。探究情况如下:

1对浓硝酸加热

1.1对浓硝酸(浓度约65 %～68 %)加热

实验步骤:取3 mL浓硝酸放入试管中,然后放到酒精灯上加热,直到将浓硝酸蒸发完毕。观察现象。

实验现象:浓硝酸不断沸腾,在试管口附近产生大量“白烟”,无红棕色气体产生。

实验结论:该浓度的浓硝酸受热不易分解,对热比较稳定。

1.2对发烟硝酸(浓度86 %以上)加热

实验步骤:取15 mL约浓硝酸放入曲颈甑中,向其中加入50 mL 98 %的浓硫酸,混合均匀后放到酒精灯上加热蒸馏,收集蒸馏得到的发烟硝酸。取3 mL发烟硝酸放入试管中,然后放到酒精灯上加热。观察现象。

实验现象:加热混酸至微沸(经测试温度约为120 ℃), 曲颈甑上方有红棕色气体产生,收集蒸馏得到的发烟硝酸呈浅黄色。微微加热该发烟硝酸,试管上方有少量黄色气体产生,并在管口附近有大量“白烟”产生;加热该发烟硝酸至沸腾(经测试温度约为90 ℃),试管上方及管口附近有更大量的“白烟”产生,但无红棕色气体产生。

实验结论:发烟硝酸对热比较稳定。

2 对浓硝酸光照

实验步骤:分别取3 mL浓硝酸、3 mL水放入直径都为15毫米的试管中,塞好塞子,紧挨着放到白色塑料试管架上,置于室外阳光充足的地方进行照射。观察现象(从液面上方观察),并记录浓硝酸变黄色的时间。(实验条件:①下午1点 , 天气晴朗,气温18 ℃;②下午1点 , 天气晴朗,气温28 ℃)

实验结果:

实验条件① :照射 15分钟略有黄色 ,照射 20分钟黄色比较明显,照射30分钟黄色非常明显。

实验条件②:照射 10分钟略有黄色 ,照射 15分钟黄色比较明显,照射25分钟黄色非常明显。

实验结论:浓硝酸受光照易分解, 并且温度越高分解速度越快。

评述:实验证明,“浓硝酸受光易分解,并且温度越高分解速度越快”,这与教材的结论是一致的。

3 向浓硝酸中通入二氧化氮

实验步骤:取3 mL浓硝酸放入试管中,向其中通入二氧化氮气体,观察现象;将试管加热至沸腾,观察现象。

实验现象:浓硝酸先变黄色后变绿色。将试管加热至沸腾,溶液由绿色先变黄色后变无色,试管上方有大量红棕色气体生成。

实验结论:浓硝酸溶解少量二氧化氮变为黄色,溶解大量二氧化氮变为绿色。

评述:实验证明,“浓硝酸溶解少量二氧化氮变黄色”, 这与教材的结论是一致的。但“浓硝酸溶解大量二氧化氮变绿色”,教材并未提及。

4向浓硝酸中滴入石蕊试液

实验步骤:取3 mL浓硝酸放入试管中,放入2 ℃水浴中,待温度恒定,然后加入2滴石蕊试液,并及时记录时间,不断振荡试管,待红色褪去溶液变浅黄色时,及时记录所需时间。重复以上操作,只是将水温分别改为8℃、12℃、18℃、25℃、31℃、39℃。

实验结果:2 ℃时褪色至变浅黄色约耗时14分钟, 8 ℃时褪色至浅黄色约耗时6分钟,12 ℃时约耗时4分钟,18 ℃时约耗时2.5分钟,25 ℃时约耗时1.5分钟, 31 ℃时约耗时1分钟,39 ℃时约耗时40秒。

实验结论:浓硝酸有强氧化性,能将石蕊氧化褪色,并且温度越高褪色速度越快。

注:夏天做该实验比较合适。冬天做该实验耗时太长,用30～40 ℃的水浴加热一下效果比较好。