實驗2:不同濃度的硝酸與鎂或銅的反應

這個實驗分別測試三種不同濃度的硝酸:
分別為極稀硝酸,稀硝酸和濃硝酸。
我們現在比較三種不同濃度的硝酸分別與鎂和銅的反應。

可參考關於氧化還原作用區第4a節資料

步驟:

(濃硝酸)

(稀硝酸,生成物)

(氣體生成物)

(配戴護目鏡)

(濃硝酸)

注意: -濃硝酸的腐蝕性極強,使用時要小心。 -使用濃硝酸時,必須戴上護目鏡和手套。 -如不慎讓濃酸濺至皮膚或衣服上,應立即運用大量清水清洗。 -清洗盛有濃酸的容器也要非常小心,切勿直接把水加入濃酸中。 -稀硝酸和濃硝酸與鎂或銅反應時會釋出有毒氣體,所以這部分需在煙櫥內進行。

1 a)把一條鎂帶(長約2cm)放入一支試管內。
   b)再加入6cm³極稀硝酸。
   c)如有氣體釋出,用倒置的管塞蓋住試管口,用以防止氣體逸走。
   d)用燃燒中的木條測試釋出的氣體。
   e)並記錄觀察結果。(可參看以下片段EV1)

EV1:極稀硝酸與鎂反應 (1.80MB,片長約1分鐘)

2 a)把一條鎂帶(長約2cm)放入一支試管內。
   b)再加入6cm³稀硝酸。
   c)並記錄觀察結果。(可參看以下片段EV2)

EV2:稀硝酸與鎂反應 (2.85MB,片長約1分鐘)

3 a)把一條鎂帶(長約2cm)放入一支試管內。
   b)再加入2至3滴濃硝酸。
   c)並記錄觀察結果。(可參看以下片段EV3)

EV3:濃硝酸與鎂反應 (1.24MB,片長約45秒)

4 a)把兩片碎銅片代替鎂帶重複步驟1-3。
   b)並記錄觀察結果。(可參看以下片段EV4-6)

EV4:極稀硝酸與銅反應 (915KB,片長約30秒)
EV5:稀硝酸與銅反應 (1.42MB,片長約50秒)
EV6:濃硝酸與銅反應 (1.43MB,片長約50秒)

以下就是觀察結果:

金屬	鎂和銅與不同濃度的硝酸反應
	極稀硝酸	稀硝酸	濃硝酸
鎂	令燃燒中的木條發出爆鳴聲	反應劇烈,釋出氣泡,並在試管口中生成棕色氣體	反應劇烈,釋出大量棕色氣體,並生成白色溶液。
銅	沒有反應	反應迅速,釋出氣泡	反應劇烈,釋出大量棕色氣體,並生成藍綠色溶液

結論:
鎂與極稀硝酸的反應從上表得知,它會釋出氫氣,而銅與極稀硝酸則沒有反應,由此可見極稀硝酸具一般酸的性質。因此極稀硝酸與在活性序中位置較高的金屬反應時,它會作為酸。

稀硝酸與鎂或銅反應時,生成無色的一氧化氮(NO)氣體。但當一氧化氮遇上空氣中的氧,便會反應生成棕色的二氧化氮(NO2)氣體。氮在NO3^-中的氧化數為+5,但在NO中的氧化數為+2。由於氧化數正在減少,因此稀硝酸與金屬反應時,它會作為氧化劑。

濃硝酸與鎂或銅反應時,生成棕色的二氧化氮(NO2)氣體。氮在NO3^-中的氧化數為+5,但在NO2中的氧化數為+4。由於氧化數在減少,因此濃硝酸與金屬反應時,它會作為氧化劑。