本实用新型专利技术涉及一种用于演示铜与硝酸反应实验的装置，包括具有两个竖直朝上的试管口的U型试管，所述U型试管的其中一个试管口经磨口塞封堵，所述磨口塞连接有与U型试管连通的第一注射器、第二注射器，所述磨口塞中还设有铜丝定位孔，所述U型试管的另一个试管口填充有棉球。该用于演示铜与硝酸反应实验的装置结构简单、操作简便，能够用于演示铜与硝酸反应实验，现象明显。
Device for demonstrating experiment of copper and nitric acid reaction
The utility model relates to a device for demonstrating experiment of copper and nitric acid reaction, including U type tube two vertical upward tube, a tube in which the U type tube mouth by grinding mouth plugging, the ground plug is connected with the first syringe, syringe and tube type U second connected, the wire mill is also provided with a positioning hole plug, another tube of the U type tube mouth filled with cotton. The utility model has the advantages of simple structure and convenient operation, and can be used to demonstrate the reaction between copper and nitric acid.
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于演示铜与硝酸反应实验的装置。
技术介绍
现有技术中用于演示铜与硝酸反应实验的装置（如图3）主要部分包括长颈漏斗11、带孔橡皮塞12、具支试管13、导气管14、水槽15和集气瓶16，按照图3所示连接。演示时首先将铜片置于具支试管的底部，打开长颈漏斗的活塞，将长颈漏斗中的浓硝酸或者稀硝酸滴入具支试管中与铜片进行反应。使用浓硝酸时，试管中可见液体颜色变蓝绿（Cu(NO3)2与部分溶解的NO2），并生成红棕色气体（NO2），NO2经导气管导入充满水的水槽与倒扣的集气瓶，瓶底收集得到无色气体（NO）。使用稀硝酸时，试管中可见液体颜色变蓝（Cu(NO3)2并生成无色气体NO），NO经导气管导入充满水的水槽与倒扣的集气瓶，瓶底收集得到无色气体（NO）。现有技术方案存在两处主要的技术缺陷：第一、该装置应用部件较多，实验准备较为繁杂。第二、该装置进行演示时反应进程难以控制，往往需要等待酸液或者铜片反应完全，同时还会造成药品的浪费。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便的用于演示铜与硝酸反应实验的装置。为了解决上述技术问题，本技术的技术方案是：一种用于演示铜与硝酸反应实验的装置，包括具有两个竖直朝上的试管口的U型试管，所述U型试管的其中一个试管口经磨口塞封堵，所述磨口塞连接有与U型试管连通的第一注射器、第二注射器，所述磨口塞中还设有铜丝定位孔，所述U型试管的另一个试管口填充有棉球。优选的，所述第一注射器与第二注射器分别经两硅胶管与磨口塞连接，所述磨口塞中开设有用以硅胶管的一端部插入的通孔，所述通孔与U型试管相通，所述通孔对称分布于磨口塞的中轴线的两侧。优选的，所述铜丝定位孔竖向开设于磨口塞的中部，所述铜丝定位孔的两端均竖向贯穿磨口塞。优选的，所述U型试管包括U形的试管本体，其中在位于磨口塞侧的试管本体的中上部竖直设有反应观察腔管体，所述磨口塞封堵于反应观察腔管体的试管口上，在位于棉球侧的试管本体的中下部竖向设有两个储液管体，所述反应观察腔管体经试管本体与储液管体相互连通。优选的，所述反应观察腔管体的容积为15mL，每个储液管体的容积为15mL，所述第一注射器与第二注射器的规格均为20mL，所述反应观察腔管体的直径大于试管本体的直径，所述储液管体的形状为圆形，所述储液管体的直径大于试管本体的直径。优选的，两硅胶管上分别设有第一注射器止水夹、第二注射器止水夹。优选的，所述棉球为泡过碱的棉球。优选的，所述U型试管的磨口塞侧的试管口高度大于棉球侧的试管口高度。优选的，所述U型试管、磨口塞、第一注射器、第二注射器的材质为玻璃或者石英材质。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：该用于演示铜与硝酸反应实验的装置结构简单、操作简便，能够用于演示铜与硝酸反应实验；装置与操作简单，可手持操作，无需铁架台等笨重的仪器，减轻工作量；节省药品。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的说明。附图说明图1为本技术实施例的构造示意图。图2为磨口塞的构造示意图。图3为现有的用于演示铜与硝酸反应实验的装置的构造示意图。图中：1-U型试管，101-试管本体，102-反应观察腔管体，103-储液管体，2-磨口塞，3-第一注射器，4-第二注射器，5-铜丝定位孔，6-棉球，7-硅胶管，8-通孔，9-第一注射器止水夹，10-第二注射器止水夹，11-长颈漏斗，12-带孔橡皮塞，13-具支试管，14-导气管，15-水槽，16-集气瓶，17-铜丝。具体实施方式为让本技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。如图1-3所示，一种用于演示铜与硝酸反应实验的装置，包括具有两个竖直朝上的试管口的U型试管1，所述U型试管的其中一个试管口经磨口塞2封堵，所述磨口塞连接有与U型试管连通的第一注射器3、第二注射器4，所述磨口塞中还设有铜丝定位孔5，所述U型试管的另一个试管口填充有棉球6。在本技术实施例中，所述第一注射器与第二注射器分别经两硅胶管7与磨口塞连接，所述磨口塞中开设有用以硅胶管的一端部插入的通孔8，所述通孔与U型试管相通，所述通孔对称分布于磨口塞的中轴线的两侧。在本技术实施例中，所述铜丝定位孔竖向开设于磨口塞的中部，所述铜丝定位孔的两端均竖向贯穿磨口塞。在本技术实施例中，所述U型试管包括U形的试管本体101，其中在位于磨口塞侧的试管本体的中上部竖直设有反应观察腔管体102，所述磨口塞封堵于反应观察腔管体的试管口上，在位于棉球侧的试管本体的中下部竖向设有两个储液管体103，所述反应观察腔管体经试管本体与储液管体相互连通。在本技术实施例中，所述反应观察腔管体的容积为15mL，每个储液管体的容积为15mL，所述第一注射器与第二注射器的规格均为20mL，所述反应观察腔管体的直径大于试管本体的直径，所述储液管体的形状为圆形，所述储液管体的直径大于试管本体的直径。在本技术实施例中，两硅胶管上分别设有第一注射器止水夹9、第二注射器止水夹10。在本技术实施例中，所述棉球为泡过碱的棉球。在本技术实施例中，所述U型试管的磨口塞侧的试管口高度大于棉球侧的试管口高度。在本技术实施例中，所述U型试管、磨口塞、第一注射器、第二注射器的材质为玻璃或者石英材质。具体实施过程：步骤一：工作前，首先在竖直放置的U型试管中加入20mL的15mol/L的浓硝酸（此时管中液面高度不超过下部储液管体容积的80%），在反应观察腔管体的试管口上安装好下端卷成螺旋状铜丝17的磨口塞，铜丝插入磨口塞中的铜丝定位孔后用玻璃胶固定，取出棉球先放入3mol/L的NaOH溶液浸湿，再塞回原试管口中填充；在第二注射器内充入6mL水（蒸馏水）和10mL空气，用硅胶管将注射器与磨口塞顶部两侧通孔相连，分别夹紧第一注射器止水夹与第二注射器止水夹；步骤二：工作时，取下第一注射器止水夹，用第一注射器将U型试管内封存的空气抽出后夹紧第一注射器止水夹；此时，铜丝与浓硝酸接触，迅速反应生成大量红棕色的NO2气体；生成的气体将浓硝酸压回U型试管的另一侧，铜丝与浓硝酸不再接触，反应停止；可观察到红棕色气体的体积在一段时间之后减小，溶液呈绿色（红棕色的NO2溶解在浓硝酸中呈黄色，而反应生成的Cu(NO3)2在溶液中呈蓝色，黄色与蓝色混合体现为绿色），此步骤可演示浓硝酸与铜的反应。步骤三：接着取下第二注射器止水夹，将第二注射器中的水先注入U型试管后夹紧第二注射器止水夹（调整第二注射器的针头端朝下，水位于下部，空气位于上部），可观察到反应观察腔管体中气体由红棕色变成无色，同时气体的体积减小；再取下第一注射器止水夹，用第一注射器将上述无色气体抽出后夹紧第一注射器止水夹，无色气体与步骤二中抽入的空气混合，可观察到第一注射器中无色气体变为红棕色；此步骤可演示NO2和H2O及NO和O2的反应。同时，注入U型试管的水（蒸馏水）将浓硝酸稀释为稀硝酸，溶液液面上升，此时可观察到铜丝表面有气泡生成，一段时间后，反应速度加快，生成的无色气体聚集在反应观察腔管体上端，无色气体将稀硝酸压回U型试管的另一侧，铜丝与稀硝酸分离，反应停止；接着取下第二注射器止水夹，用第二注射器将U型试管中生成的无色气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于演示铜与硝酸反应实验的装置，其特征在于：包括具有两个竖直朝上的试管口的U型试管，所述U型试管的其中一个试管口经磨口塞封堵，所述磨口塞连接有与U型试管连通的第一注射器、第二注射器，所述磨口塞中还设有铜丝定位孔，所述U型试管的另一个试管口填充有棉球。
【技术特征摘要】
1.一种用于演示铜与硝酸反应实验的装置，其特征在于：包括具有两个竖直朝上的试管口的U型试管，所述U型试管的其中一个试管口经磨口塞封堵，所述磨口塞连接有与U型试管连通的第一注射器、第二注射器，所述磨口塞中还设有铜丝定位孔，所述U型试管的另一个试管口填充有棉球。2.根据权利要求1所述的用于演示铜与硝酸反应实验的装置，其特征在于：所述第一注射器与第二注射器分别经两硅胶管与磨口塞连接，所述磨口塞中开设有用以硅胶管的一端部插入的通孔，所述通孔与U型试管相通，所述通孔对称分布于磨口塞的中轴线的两侧。3.根据权利要求1所述的用于演示铜与硝酸反应实验的装置，其特征在于：所述铜丝定位孔竖向开设于磨口塞的中部，所述铜丝定位孔的两端均竖向贯穿磨口塞。4.根据权利要求1所述的用于演示铜与硝酸反应实验的装置，其特征在于：所述U型试管包括U形的试管本体，其中在位于磨口塞侧的试管本体的中上部竖直设有反应观察腔管体，所述磨口塞封堵于反应观察腔管体的试管口上，在位于棉球侧的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙鲁闽，苏芹，
申请(专利权)人：厦门大学嘉庚学院，
类型：新型
国别省市：福建;35
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