硝酸受热分解实验的简易化改进 房寿高 (常州高级中学，江苏常州213003) 实验研 究 摘要：对文献中硝酸蒸气受热分解实验进行了比对并且分析了其各 自的不足，受此启发，对浓硝酸受热分解实验作了简 易化改进探究。结果只需 1滴浓硝酸就能得到理想的实验效果，简单易操作，现象明显，显著节约实验药品用量和减少对环境的 污染 。 关键词：硝酸受热分解；简易化改进；实验研究 文章编号：1005—6629(2015)3—0051—03 中图分类号：G633．8 文献标识码：B 人教版 《必修 1》和苏教版《必修 l 》都介绍了 浓硝酸的热不稳定性，即 “浓硝酸受热产生红棕色 的二氧化氮气体” ，但两本教材都没有...

  硝酸受热分解实验的简易化改进 房寿高 (常州高级中学，江苏常州213003) 实验研 究 摘要：对文献中硝酸蒸气受热分解实验进行了比对并且分析了其各 自的不足，受此启发，对浓硝酸受热分解实验作了简 易化改进探究。结果只需 1滴浓硝酸就能得到理想的实验效果，简单易操作，现象明显，显著节约实验药品用量和减少对环境的 污染 。 关键词：硝酸受热分解；简易化改进；实验研究 文章编号：10056629(2015)3005103 中图分类号：G633．8 文献标识码：B 人教版 《必修 1》和苏教版《必修 l 》都介绍了 浓硝酸的热不稳定性，即 “浓硝酸受热产生红棕色 的二氧化氮气体” ，但两本教材都没提供相关实 验。正如刘怀乐老师所说，浓硝酸的热分解没有相 关实验支撑，教师难免在课堂上出现窘态。浓硝 酸受热分解实验能否用简易的操作进行演示? 笔 者进行了相关研究。 1 浓硝 酸受热分解的已有研究 关于浓硝酸能否分解，刘怀乐老师做了这样 一个实验：试管里注入几毫升浓硝酸，加热煮沸， 观察不到有红棕色气体产生 ⋯。赵中华 、伍举培也 做了实验 I2】：在试管中加入 l mL 浓硝酸，在酒精灯 上直接加热 (管口被蘸有浓氢氧化钠溶液的棉花 团轻轻堵住 ) ，最后发现试管中无显著变化。鉴 于两位老师都没提供详细的实验细节，于是笔 者做了相关实验，实验过程为：在一支洁净而干燥 的试管 中加入 1mL 新开瓶的浓硝酸，加热 25 秒 钟左右浓硝酸开始沸腾 (室温为 24~C) ，发现如果 在酒精灯火焰上继续加热容易爆沸冲出。笔者尝 试了在三层铁丝网上加热，发现浓硝酸还是容易 爆沸冲出。经过多次尝试，笔者发现加入 小块黄 豆般大小的碎瓷片后能持续加热，而浓硝酸不 会爆沸冲出，如果用水银温度计测量其温度，发现 温度能持续维持在 122oC左右，没看到红棕色气 体产生。继续加热，大概 3 分钟左右，浓硝酸基本 能全部蒸发掉，整一个完整的过程始终没有红棕色气体产 生。为什么没有红棕色气体产生? 因为实验中所用 的浓硝酸溶质的质量分数为 65％～68％，很接近硝 酸恒沸液 (69．2％) ，加热煮沸时仅仅把它变成了硝 酸蒸气，远未达到硝酸热分解 的温度 ，所以观 察不到硝酸分解 p】。 是否浓硝酸的浓度不够高呢? 笔者向试管 (内 径 1．6em，长度 15em) 中加人了2 药匙 (该药匙正 好能伸人试管中)左右的硫酸钠固体，然后加入了 2 滴管的浓硝酸，塞好橡皮塞充分振荡，静置。用 倾析法取上层清液，加入几小片碎瓷片，加热，观 察现象。发现只要试管底部还有浓硝酸时就没有 红棕色气体产生，但在浓硝酸接近恰好被蒸干的 时候试管中上部出现了红棕色气体。笔者猜想，可 能是硝酸蒸气受热分解产生了红棕色的二氧化氮 气体。 2硝酸蒸气受热分解的已有实验与不足 在液态浓硝酸能否分解的实验过程中，笔者 有一次在浓硝酸接近被蒸干时，为避免管壁的冷 凝硝酸流到试管底部使试管炸裂，用灯焰对试管 中部进行了加热，奇怪的现象发生了．试管中上部 出现了少量红棕色气体。后来经过查阅资料，发现 对硝酸蒸气受热分解已经有了一些实验研究。例 如，刘怀乐老师就采用了如图 1 的实验方法使硝 酸蒸气受热分解。笔者也做了类似实验。先制取 少量玻璃粉：在研钵里放人_ 些碎玻璃，然后用罩 有硬纸板的研杵将玻璃研碎 (罩硬纸板 目的是防 止碎玻璃屑飞溅 ) 。把研磨好的玻璃粉加少许于 试管底部，然后给试管底部加热。向灼热的玻璃粉 上滴加浓硝酸，发现一滴加浓硝酸，试管底部炸裂 了。笔者再尝试石英砂：在试管底部加人两小药匙 石英砂，然后在酒精灯外焰上加热两分钟左右，滴 人 l~2滴浓硝酸，发现很快见到红棕色气体产生。 常州市教育科学 “十二五” 规划课题 “ 《生活中的化学》内容体系的建构与素材开发研究” 的成果之一。 化 学 教 学 20 15 年 第 3 期 51