李大塘通訊聯(lián)系人：李大塘，E－mail：dtlhx＠63．com　王　建（湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院　湖南湘潭　40；湘潭市第二中學(xué)　湖南湘潭　400）

實(shí)驗(yàn)室制備純二氧化氮?dú)怏w的簡易方法*基金項(xiàng)目：國家級化學(xué)特色專業(yè)資助

李大塘1**通訊聯(lián)系人：李大塘，E－mail：dtlhx＠163．com王建2
（1湖南科技大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院湖南湘潭411201；2湘潭市第二中學(xué)湖南湘潭411100）

摘要：文章設(shè)計(jì)了純二氧化氮?dú)怏w的制備方法。該方法不僅實(shí)現(xiàn)了氣體制備、收集儀器一體化，而且儀器簡單，操作方便，材料易得，現(xiàn)象明顯，耗時(shí)短，效果好，實(shí)驗(yàn)安全性、可靠性強(qiáng)，同時(shí)無有毒氣體逸出，對環(huán)境友好。可用作課堂演示實(shí)驗(yàn)，也為深入研究二氧化氮溶水的定量實(shí)驗(yàn)奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：純凈；二氧化氮；制備；排酸集氣法；一體化

中圖分類號：

文章編號：1008-0546（2015）04-0085-01G633．8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

盡管有純特氣二氧化氮［1］和二氧化氮標(biāo)氣［2］制取方法的報(bào)道，但實(shí)驗(yàn)室制取純二氧化氮方便可行的方法卻鮮有介紹。關(guān)于二氧化氮的實(shí)驗(yàn)室制取方法，在大學(xué)化學(xué)教科書［3－7］中介紹的一般都是采用金屬銅與濃硝酸直接作用法：Cu＋4HNO3（濃）＝Cu（NO3）2＋2NO2↑＋2H2O，集氣方法實(shí)際上幾乎都是向上排氣法，也就是難于收集到純二氧化氮?dú)怏w；雖有熱分解硝酸鉛的方法制二氧化氮的方法介紹，但該法所制取的二氧化氮含有分解產(chǎn)物氧氣。這就為二氧化氮溶于水定量實(shí)驗(yàn)的深入研究設(shè)置了不可逾越的難題。本文介紹一種實(shí)驗(yàn)室制備純二氧化氮?dú)怏w的一種簡捷、有效方法。

一、實(shí)驗(yàn)裝置二、操作方法

1．取一支與大試管等長的無底小試管套入大試管，并將其插入廣口瓶中。再向小試管中注入濃硝酸（65%～68%），使酸液面低于管口約0．5 cm處保持穩(wěn)定為止。最后，向小試管中投入一塊銅片，立即塞上橡皮塞，如圖1中①所示。

2．迅速提起小試管，使其下端略低于大試管酸液面，并用試管夾將其夾住擱在大試管口上，示于圖1中②。待反應(yīng)進(jìn)行到小試管內(nèi)全部充滿紅棕色氣體（見圖1中③）。

圖1　二氧化氮制取裝置圖

三、創(chuàng)新之處

①巧用排酸集氣法收集二氧化氮，突破了二氧化氮只能采用向上排空氣法集氣［8］的技術(shù)瓶頸。

②實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室二氧化氮?dú)怏w的制取和收集儀器一體化。也為二氧化氮溶于水定量實(shí)驗(yàn)實(shí)際上的深入研究提供了先決的物質(zhì)條件。

③妙用無底試管，無有毒有害氣體溢出，節(jié)能環(huán)保，實(shí)現(xiàn)了廢物資源化。

四、實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)

①儀器簡單，操作方便。

②材料易得，現(xiàn)象明顯。

③耗時(shí)短，效果好。

④安全可靠，環(huán)境友好。

參考文獻(xiàn)

［1］梁肅臣，高昌熙．氮氧化物的制備、性質(zhì)和應(yīng)用［J］．低溫與特氣，1996，（4）：18－21＋29

［2］程祖良，金玉龍，胡振啟等．污染源監(jiān)測用一氧化氮和二氧氮標(biāo)氣的發(fā)生與制備［J］．環(huán)境化學(xué)，1982，1（3）：215－220

［3］武漢大學(xué)，吉林大學(xué)．無機(jī)化學(xué)（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，2004：661

［4］北京師范大學(xué)，華中師范大學(xué)，南京師范大學(xué)．無機(jī)化學(xué)（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，1993：527

［5］天津大學(xué)無機(jī)化學(xué)教研室．無機(jī)化學(xué)（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，1996：407

［6］河北師范大學(xué)，遼寧師范大學(xué)，福建師范大學(xué)，等．無機(jī)化學(xué)（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，2012：451

［7］［美］J．J．拉戈斯基．孟祥勝，許炳安，譯．柯家駿，校．現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)（下冊）［M］．北京：高等教育出版社，1984：426

［8］師達(dá)，陳圖．專題全解（高中化學(xué)：元素化合物）［M］．北京：首都師范大學(xué)出版社，2003：71

doi：10.3969／j．issn．1008－0546．2015．04．032