模擬雷雨天氣放電生成微量硝酸
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-08-25 16:32:57
1、創(chuàng)意基礎(chǔ)
結(jié)合教材中的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)及環(huán)境科普教育,使“氮與氧氣的反應(yīng)”教學(xué)更加直觀生動(dòng)。
2、實(shí)驗(yàn)用品
濃硫酸、硫酸亞鐵、試管、石蕊試液、J1206感應(yīng)圈(電子)、無色透明塑料(礦泉水瓶)。
3、實(shí)驗(yàn)步驟
�。�1)取一事先洗凈并干燥的塑料瓶(背面貼白紙作為白屏,輔助觀察瓶?jī)?nèi)氣體顏色變化),蓋緊瓶口后豎直放在感應(yīng)圈上(見附圖),將感應(yīng)圈的兩極針剌破瓶壁伸入瓶?jī)?nèi),兩針尖距離調(diào)至5至6cm,將感應(yīng)圈接通220V電源保持連續(xù)放電2至3min。切斷電源,取下塑料瓶,用塑料膠帶貼住瓶體上的小孔與另一干燥塑料瓶對(duì)比,觀察瓶?jī)?nèi)氣體顏色。
�。�2)在瓶?jī)?nèi)加入10mL蒸餾水,充分振蕩溶解氣體并觀察瓶?jī)?nèi)顏色變化,用一潔凈小試管取少量瓶?jī)?nèi)液體,用石蕊試液或pH試紙檢測(cè)液體酸度。
�。�3)將瓶中剩余液體倒入小試管,再加入數(shù)粒硫酸亞鐵晶體,使試管傾斜,用滴管沿試管內(nèi)壁緩緩加入約1mL濃硫酸,觀察現(xiàn)象。
4、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋
步驟1可觀察到放電后瓶?jī)?nèi)氣體變成紅棕色。
N2+O2=2NO
2NO+O2=2NO2(紅棕)
步驟2加水后瓶?jī)?nèi)紅棕色消失,瓶?jī)?nèi)溶液可使石蕊試液或pH試紙變?yōu)榧t色,證明有酸性物質(zhì)產(chǎn)生。
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
步驟3可觀察到棕色環(huán),證實(shí)有硝酸根離子生成。
6Fe+2NO+8H=6Fe+2NO+4H2O
Fe+mNO=Fe(NO)m(棕)
結(jié)論:有硝酸生成。
5、注意事項(xiàng)
�。�1)棕色環(huán)法檢測(cè)NO3-,最低檢出濃度為40ppm,故塑料瓶中水量不能多,多則溶液濃度太小,不易檢測(cè)。
(2)若使用機(jī)械式J1206感應(yīng)圈,因放電強(qiáng)度小,故應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)放電時(shí)間。
6、特點(diǎn)
�。�1)充分利用了實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備和廢舊物品。
�。�2)作為課堂演示或科普教育實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象明顯直觀。
�。�3)操作簡(jiǎn)便、省時(shí),適合課堂演示。
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