【實驗室制二氧化氮】在化學實驗中，二氧化氮（NO?）是一種常見的氧化性氣體，具有強氧化性和刺激性氣味。它常用于工業生產、硝酸制備以及一些有機合成反應中。在實驗室中，通常通過硝酸與金屬銅的反應來制取二氧化氮。以下是該實驗的詳細總結。
一、實驗目的
1. 掌握實驗室制取二氧化氮的原理和方法。
2. 理解硝酸與銅的反應過程及其產物。
3. 學習氣體收集與尾氣處理的基本操作。
二、實驗原理
實驗室制取二氧化氮的主要反應是濃硝酸與銅的反應：
$$
\text{Cu} + 4\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + 2\text{NO}_2↑ + 2\text{H}_2\text{O}
$$
在這個反應中，濃硝酸作為強氧化劑，將銅氧化為硝酸銅，同時自身被還原為二氧化氮氣體。
三、實驗裝置與材料
| 名稱 | 用途說明 |
| 銅片 | 反應物，提供銅元素 |
| 濃硝酸 | 氧化劑，參與反應 |
| 錐形瓶 | 收集反應產生的氣體 |
| 導管 | 連接反應裝置與氣體收集系統 |
| 水槽 | 用于排水法收集氣體 |
| 堿液（如NaOH） | 處理尾氣，防止二氧化氮污染空氣 |
四、實驗步驟
1. 在錐形瓶中加入適量的銅片。
2. 用滴管緩慢加入濃硝酸，觀察反應現象。
3. 反應過程中會產生紅棕色氣體，即二氧化氮。
4. 使用排水法收集氣體，直至反應停止。
5. 實驗結束后，用堿液吸收剩余的二氧化氮氣體，避免環境污染。
五、實驗現象
- 顏色變化：溶液由無色逐漸變為藍色，表明生成了硝酸銅。
- 氣體顏色：產生紅棕色氣體，即二氧化氮。
- 反應劇烈程度：隨著反應進行，氣體釋放速度加快，反應放熱明顯。
六、注意事項
| 注意事項 | 說明 |
| 使用濃硝酸時需戴手套和護目鏡 | 濃硝酸具有強腐蝕性 |
| 實驗應在通風櫥中進行 | 二氧化氮有毒，易造成空氣污染 |
| 反應后必須處理尾氣 | 避免對環境和人體造成危害 |
七、實驗結論
通過本實驗可以成功制得二氧化氮氣體，并理解其反應機理及實驗操作要點。此實驗不僅有助于掌握氣體的制備與收集方法，也加深了對硝酸強氧化性的認識。
總結表格：
| 項目 | 內容 |
| 實驗名稱 | 實驗室制二氧化氮 |
| 反應方程式 | Cu + 4HNO? → Cu(NO?)? + 2NO?↑ + 2H?O |
| 主要原料 | 銅、濃硝酸 |
| 產物 | 硝酸銅、二氧化氮、水 |
| 氣體顏色 | 紅棕色 |
| 實驗裝置 | 錐形瓶、導管、水槽、堿液處理裝置 |
| 安全措施 | 戴防護裝備、通風操作、尾氣處理 |
| 實驗意義 | 理解硝酸的強氧化性，掌握氣體實驗技能 |