氨的催化氧化实验报告
《化学实验教学研究》实验报告
实验项目：“氨的催化氧化”实验设计与研究实验日期：2016年9月23日下午至晚上
姓名：学号同组人：台号：2台3组
【教学目标】
本实验原理位于必修一第四章第四节，教材没有提供具体实验要求和步骤，通过本实验主要达到以下教学目标：
知识与技能：通过本实验加深对氨的物理性质和化学性质的理解，以及仪器的选择和操作。
过程与方法：通过方案的设计体会设计实验的思路和方法，通过对实验现象的解释提高分析
问题的能力。
情感态度与价值观：培养合作探究精神，增强实验安全意识。
【实验原理】催化剂
4NH+5Q 4NO+6H 2O+Q
△
2NO+O
3NO+HO =HNO 3+NO+Q
NH+HNO —NH 4NO
可能会出现的副反应：
催化剂
NH+4Q 2N 2O+6HO
△ ~
催化剂
4NH+3O N2+6HO
△
:■、实验药品：浓氨水（25% -28%）、重铬酸铵、三氧化二铁、氧化铜、氢氧化钠等【实验方案设计思路】
2+Q
【实验装置及药品】
1. 鼓气速率过快则可能产生白烟，氨气转化率低。鼓气过慢则可能使气体密度过低，反应
热量低致使反应停止，也
可能是一氧化氮分解为氮气和氧气。
2. 氨水浓度过大尽管有红棕色气体产生，同时产生白烟（硝酸铵）
。氨水浓度过小时带入
过多水分影响催化剂活性，红热现象不明显，红棕色不明显。
3. 鼓气速率不同，单位体积空气能带出的氨气的量基本不变。
4. 实验前检查装置气密性，要进行预热，实验结束先将导管移出烧杯再撤酒精灯
5. 一氧化氮氧化和二氧化氮溶于水都是放热反应。
【实验内容】 一、实验步骤：
1 ?用重铬酸铵制备氧化铬催化剂。
2 .用氧化铬作催化剂，在不同浓度氨水（总体积 50ml ，浓氨水与水的体积比分别是
1:1,3:2,2:3）下进行操作。
3.以最佳浓氨水与水体积比，使用氧化铁和氧化铜作催化剂进行实验。
、实验现象记录 氨水：水
催化剂
现象 分析
催化剂红热
红棕色
白烟
1:1 Cr 2O 3
+++ +++ +
催化剂颜色 变暗时以适 中速度鼓气，
催化剂红热 明显，洗气瓶 中红棕色气 体产生，有少 量白烟产生
3:2 62O 3 ++
++
本次没有掌 握好鼓气的 时机，并
且鼓
反应物产主 装置
?考虑純氧和氮汽反应容易发生爆炸”同时氨气具有痒发性，因此通过打汽球汩 行鼓气将氨气和空气混合「可以在玻璃管进气口放少童棉花用于除去混合气 体中的水 ?注意拿握鼓气的时机和频率，在催比剂变色时加快鼓气同时放置催化剂被吹 走
反应装置
「崔化剂使用之前应该炒制除水「装填应该松紧适度"不留缝隔 ?出气口放置玻璃棉和谍丝防止催化剂被吹走 ?考虑反应所需温度比较高，本实验采用三芯酒精灯
产物处理装
置
?主成物中有水产主'因吐可以增加除水装置.例如无水氯化钙
?为了便气怵颜色更容易观察,采用直径比较大的器皿 ?尾气中有毒气体二氧化氮用氢氧化钠洛叛吸收
结论：使用三氧化二铬作催化剂，氨水和水的体积比为1:1为反应最佳条件。
三、问题与讨论
1.白烟的产生
白烟的产生是由于二氧化氮溶于水生成硝酸，氨气与硝酸反应生成硝酸铵，可能是由于鼓气过早或者过快、氨水浓度太大造成的。
2 ?相通条件下观察到截然不同的现象
在使用三氧化二铬作催化剂，氨水和水的体积比为3:2时，之所以观察到不同的现象，可能
由于两次实验鼓气的时机和速率不同造成的。
3气体收集装置中未见红棕色，打开盖子使空气进入后产生红棕色
说明其中有一氧化氮气体，之所以未观察到红棕色，可能是由于反应产生的水将二氧化氮吸收。
参考文献
张婉佳，李燕红，曾庆旺.氨催化氧化演示实验的探究[J].化学教育，2012, (10): 62-64.
氨的催化氧化
探究的因素及水平如下：氨水的浓度 V（氨水）：V （水）加热时间 催化剂 种类 实验指标 1:1 3min Cr 2 O 3 1催化剂是否有明显红 热现象 2.是否有红棕色气体 产生。 3.玻璃管内是否有小 水滴 2：3 Fe 2O 3 4：5 Fe 2O 3 实验装置图： 实验装置设计依据： （1）反应的原理: 该反应是氨气、氧气和催化剂在较高温度下进行的气体和固体之间的反应，我们需要从以下几个方面考虑从而来设计整个实验： a)反应物的制备： ①浓氨水具有挥发性，会挥发出氨气，故可以利用其性质来制备氨气； ②经查阅资料可知，氨气在空气中的爆炸极限是15.5%~27%，在纯氧中的爆炸极限是 13.5%~79%，含氧量越高，极限范围扩大，越容易爆炸，故我们在此尽量不用纯氧来进 行实验，而是采用一个双联打气球，通过不断的挤压来鼓入空气； ③优点：装置简单，操作简便；同时在鼓入的过程中还可以增加氨气的逸出速度。 b)反应条件：
实验研究方案及实验记录： 仪器：双联打气球、洗气瓶（3个）、铁架台、50mL 量筒、250ml 烧杯、电子秤、三芯酒精灯、胶管、玻璃棒、硬质玻璃管，直角导管，玻璃棉、铁丝； 药品：浓氨水（25%~28%）、蒸馏水、NaOH (1mol/L)、Fe 2O3、CuO 、(NH 4)2Cr 2O 7 实验内容： （一）实验操作步骤： （二）实验装置图： （三）实验内容及数据记录： （1）氨水浓度的影响 在硬质玻璃管中加入8-10cm 的Cr 2O 3作为催化剂，保证催化剂的加热时间不变（3min ），分别取50mL 不同比例的氨水进行实验，观察实验效果，对比探索氨催化氧化中选用氨水浓度的最佳比例。数据记录如下： 制备催化剂 催化剂的 填装 搭建实验装 置 配置50ml 一定浓度的氨水 点燃三芯酒精灯，进行实验 加热3min 后缓慢鼓气，当看到有火星时，加快鼓气速度，加 快鼓气速度， 观察并记录实验现象
氨气催化氧化 (2)
试验室用催化剂:铂丝、铂石棉、单质银、三氧化二铬、三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、二氧化锰、细铜丝(试验现象不明显)、五氧化二钒(容易催化剂中毒),效果较好的依次为铂丝、铂石棉、三氧化二铬或三氧化二铁、单质银,但就是铂、银价格贵,三氧化二铬、氧化镍、氧化钴中学实验室较难获得,氧化铜、铜丝试验现象不明显且容易产生副反应。氧化铁与氧化钴的催化效果差不多,次于铂类催化剂而优于其她非铂催化剂,所以实验室进行氨氧化时,氧化铁就是最佳催化剂,同时氧化铁混合微量二氧化锰时催化效果会更好;工业用催化剂(国家标准):铂铑合金网 文献来源:
氨的催化氧化之一 【原理】 2NO+O2=2NO2 【操作】 1.用长约15cm、内径4～5mm的玻管作为催化管,把三氧化二铬(或二氧化锰、氧化铜等)装入玻管中部,两端用玻璃纤维把催化剂固定。 2.氨氧混合气体可以用两种方法收集。一种方法就是用氯酸钾与二氧化锰混合加热,在塑料袋里收集大半袋氧气,再加热浓氨水到塑料袋充满。另一种方法就是把6mL28%的氨水与9mL30%的过氧氧化氢加入锥形瓶内,再加入少量二氧化锰作催化剂,按图装置收集氨、氧混合气体。 图1 收集氨、氧混合气体 图2 氨的催化氧化 3.按图连接好装置。 4.加热催化剂,到轻轻挤压塑料袋催化剂发红(约30s)时,移去酒精灯,催化剂仍然保持红热。 5.把试剂瓶套在催化管口部;立刻见到有红棕色气体生成。 【备注】 1.催化管宜细不宜粗。催化剂填充要疏松。如果用二氧化锰、氧化铜作催化剂,最好选用颗粒状的填入。细粉状的催化剂应先粘附在玻璃纤维上再填入。 2.过氧化氢的分解反应就是放热反应,收集混合气时要注意安全。应该用口径稍大的橡胶管与导气管,收集前应检查导气管就是否畅通。 3.过氧化氢与氨水以2∶3的体积比为宜,用量应尽量少。 氨的催化氧化之二 【原理】 2NO+O2=2NO2 【用品】锥形瓶、双孔塞玻璃导管、铁架台、酒精灯、锥形瓶、铜丝、浓氨水、氧气、浓硫酸、石蕊试液 【操作】1.取一支长20cm玻璃导管作为反应管,内装一段5cm长螺旋状细铜丝作催化剂。按图连接装置。
元素化合物性质实验研究——氨催化氧化制硝酸
元素化合物性质实验研究——氨催化氧化制硝酸 一、实验计划 1、实验教学研究目的 a、了解氨催化氧化成一氧化碳，并转化、吸收成为硝酸的原理。 b、掌握实验室催化氧化的实验技能。 C、通过氨催化氧化演示实验教学，训练和培养演示教学的能力。 2、实验教学研究容 a、催化剂的制备。 b、设计氨的催化氧化实验装置。 c、氨的催化氧化实验教学技能。 3、实验教学研究用品 仪器：锥形瓶、干燥管、圆底烧瓶、双孔附导管橡皮塞两个、气唧、反应管、烧杯、酒精灯、铁架台、玻璃棉 药品：氨水、石蕊试液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、重铬酸铵 4、实验研究计划 （一）实验原理 氨的催化氧化制硝酸反应是一个很复杂的反应过程。研究表明，根据不同的反应条件可以生成不同的氧化产物，这可有下面几个反应式给于说明： 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 4NH3 + 4O2 = 2N2O + 6H2O 4NH3 + 3O2 =2N2 + 6H2O 要使氨的氧化反应只生成NO，只能选择相适应的反应条件，改变可能发生反应的速度，提高主反应的速度，使其他副反应受到抑制。事实证明，选用选择性强的催化剂是唯一切实可行的方法。本实验我们选择三氧化二铬作为催化剂。实验主要的反应为 4NH3+5O2=4NO+6H2O(条件：Cr2O3,加热) 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO (二)实验装置图
理论上： 实际实验过程的装置中浓氨水和反应管间并没有安装填充了碱石灰的干燥管。 （三）实验步骤 A、三氧化二铬催化剂的制备 取1-2g重铬酸铵放在石棉网上，用酒精灯加热使之分解，制得三氧化二铬。反应一分钟左右即看到有火星，桔红色固体变成蓬松状绿色固体，体积变大很多。反应的方程式为： 再继续灼烧一会，除掉产物中混有的H2O和N2，提高催化活性。 B、装置气密性的检查 连接装置，遵循“从下到上、从左到右”的原则连接好仪器。在烧杯中装水，浸没导气管口，用手捏气唧，观察烧杯中有气泡冒出。松开手后，看到导气管中有水柱。说明气密性良好。 C、实验过程 （1）装药品：在反应管一头装入适量玻璃棉，再装入适量的催化剂三氧化二铬，再装入适量玻璃棉。催化剂要堵满试管，使通过反应管的气体能从分接触到催化剂，提高反应效率。在锥形瓶中装入约75ml氨水和50mL蒸馏水，混合均匀。烧杯中装入配制好的是石蕊试液。配制石蕊试液时，留出一半放入另一烧杯，作颜色对比。 （2）加热：连接好装置，点燃酒精灯，先加热催化剂。可以保证反应瓶中的高温环境，使通过的气体可以立刻被催化反应。催化剂受热由草绿色变为灰黑色后，方可鼓气。此时催化剂没有发红现象。 （3）鼓气：开始捏气唧鼓气，鼓气速度不宜过快，也不宜过慢。
实验六 氨氧化法制硝酸(2020年整理).pdf
实验六氨氧化法制硝酸 一、实验目的 1．了解氨催化氧化成一氧化氮，经转化、吸收成为硝酸的原理和方法； 2．掌握实验室催化氧化的实验演示操作。 二、实验原理 在一定温度和催化剂作用下，氨被催化氧化成一氧化氮。一氧化氮极易氧化成二氧化氮，二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮。利用这个原理来制备硝酸， 化学反应如下： 三、实验用品仪器和材料试管、具支试管、洗气瓶、U形管、硬质玻璃管、量筒、滴管，铁架台及附件、煤气灯或酒精灯、细铜丝，玻璃纤维、气唧、乳胶管（或橡胶管）、火柴。药品1:1.5氨水，二苯胺硫酸溶液，重铬酸铵、无水氯化钙。 四、实验内容及操作 1．催化剂的制备 实验中常用的催化剂为三氧化二铬，其制备方法与实验五中的催化剂制备方法相同。 2．具支试管内放1:1.5的氨水（约6mol/L）10～15mL。细的硬质玻璃管(长约15～20cm)内放入新制备的三氧化二铬催化剂约3cm长（两端可再放入卷成螺旋状的细铜丝），然后再塞入疏松的玻璃纤维固定。不要填塞过紧，以免影响气流畅通。 U形管内装入块状的无水氯化钙（作用是什么？），第一个洗气瓶是干净干燥的空瓶，第二个洗气瓶内放人少量的蒸馏水。 3．将装置如图2-6-1连接好后，检查装置的气密性（如何检查操作？）。 4．先用煤气灯（或酒精灯）均匀加热盛有催化剂的硬质玻璃管2～4min，直至催化剂呈现暗红色或红色。 5．停止加热，用气唧间歇地往氨水中鼓入空气，使空气和氨气的混合气体进入玻璃管中进行催化氧化。此时，催化剂继续保持红热状态，说明氨被催化氧化时放出大量的热。催化氧化后的混合气体经U形管中氯化钙干燥（并吸收剩余的氨）后进入空洗气瓶和水吸收瓶。数分钟后，空瓶内气体逐渐变为红棕色，待实验现象明显之后，停止实验。 6．用一支干净干燥的试管取10滴二苯胺硫酸溶液，加入几滴吸收瓶中的溶液，溶液呈深蓝色即可证明有硝酸生成。 五、注意事项 1．整个装置体系要保证气路畅通，且不漏气。所用仪器必须干燥，尤其是硬质玻璃管和空瓶。
三氯化六氨合钴的制备实验报告
一、实验目的 1. 掌握三氯化六氨合钴（III）的合成及其组成测定的操作方法, 通过对产品的合成和组分的测定，确定配合物的实验式和结构。 2. 练习三种滴定方法（酸碱滴定，氧化还原滴定，沉淀滴定）的操作。 3.通过对溶液的配制和标定、仪器的使用、处理实验结果等提高学生独立分析能力、解决问题的综合能力。 二、实验内容——三氯化六氨合钴（III）的制备及组成的测定 Ⅰ、三氯化六氨合钴（III）的制备 （1）实验原理： 钴化合物有两个重要性质：第一，二价钴离子的盐较稳定；三价钴离子的盐一般是不稳定的，只能以固态或者配位化合物的形式存在。 显然，在制备三价钴氨配合物时，以较稳定的二价钴盐为原料，氨－氯化铵溶液为缓冲体系，先制成活性的二价钴配合物，然后以过氧化氢为氧化剂，将活性的二价钴氨配合物氧化为惰性的三价钴氨配合物。反应需加活性炭作催化剂。反应方程式： 2CoCl2·6H2O ＋10NH3 ＋2NH4Cl ＋H2O2 ====2[Co(NH3)6]Cl3 ＋14H2O （橙黄色） (2) 实验仪器及试剂: 仪器：锥形瓶（250ml）、滴管、水浴加热装置、抽滤装置、温度计、蒸发皿、量筒（10ml、25ml、100ml） 药品：氯化铵固体、CoCl2·6H2O晶体、活性炭、浓氨水、5%H2O2、浓HCl、2mol/L的HCl溶液、乙醇溶液、冰、去离子水 （3）实验步骤: 在锥形瓶中，将4gNH4Cl溶于水中，加热至沸（加速溶解并赶出O2），加入6g 研细的CoCl2·6H2O晶体，溶解后，加0.4g活性炭（活性剂，需研细），摇动锥形瓶，使其混合均匀。用流水冷却后（防止后来加入的浓氨水挥发），加入浓氨水，再冷却至283K以下（若温度过高H2O2溶液分解，降低反应速率，防止反应过于激烈），用滴管逐滴加入% H2O2溶液(氧化剂)，水浴加热至323~333K，保持20min，并不断旋摇锥形瓶。然后用冰浴冷却至273K左右，吸滤，不必洗涤沉淀，直接把沉淀溶于50ml沸水中，水中含浓盐酸（中和过量的氨）。趁热吸滤，慢慢加入浓盐酸（同离子效应）于滤液中，即有大量橙黄色晶体（[Co(NH3)6]Cl3）析出。用冰浴冷却后吸滤，晶体以冷的2ml 2mol/L HCl洗涤，再用少许乙醇洗涤，吸干。晶体在水浴上干燥，称量，计算产率。 Ⅱ、三氯化六氨合钴（III）组成的测定 （一）氨的测定
氨催化氧化(完成)
上饶师范学院毕业论文 题目:氨催化氧化实验的探究 姓名:叶晓晶 学号:06030243 系别:化学化工学院 专业:化学 班级:2006级（2）班 指导教师:张婉佳 二○一○年五月
氨催化氧化实验的探究 叶晓晶指导老师：张婉佳 (上饶师范学院化学化工学院江西上饶334001) 摘要 本文对高二教材氨催化氧化演示实验进行了探究，从理论上阐述了不同催化剂对 氨氧化的催化作用，并对实验进行了改进。使整个实验过程现象明显，操作方便，成 本廉价，污染减少，有利于学生对氨催化氧化这一反应的认识和理解，也解决了多年 来中学化学教师难以顺利进行这一演示实验的问题。 关键词 氨水氧化；氧化铜催化；实验探究 Study on experiments of Ammonia oxidation Ye Xiao-jing Instructs:Zhang Wan-jia (Department of Chemistry,Shangrao Normal University,JiangXi Shangrao334001) Abstract This paper demonstrates sophomore materials ammonia oxidation experiments carried out exploration in theory expounded catalyst on the catalytic oxidation of ammonia,and the experiment is improved.Obviously the whole phenomenon of the experiment,easy to operate,the cost of cheap, pollution reduction,could help students to ammonia oxidation awareness and understanding of this reaction,but also solve the difficult years of high school chemistry teachers in the successful implementation of this demonstration experiment of the problem. Keywords Ammonia oxidation;copper oxide catalyst;experimental exploration
氨气催化氧化
试验室用催化剂：铂丝、铂石棉、单质银、三氧化二铬、三氧化二铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜、二氧化锰、细铜丝（试验现象不明显）、五氧化二钒（容易催化剂中毒），效果较好的依次为铂丝、铂石棉、三氧化二铬或三氧化二铁、单质银，但是铂、银价格贵，三氧化二铬、氧化镍、氧化钴中学实验室较难获得，氧化铜、铜丝试验现象不明显且容易产生副反应。氧化铁和氧化钴的催化效果差不多，次于铂类催化剂而优于其他非铂催化剂，所以实验室进行氨氧化时，氧化铁是最佳催化剂，同时氧化铁混合微量二氧化锰时催化效果会更好；工业用催化剂（国家标准）：铂铑合金网 文献来源：
氨的催化氧化之一 【原理】 2NO+O2=2NO2 【操作】 1．用长约15cm、内径4～5mm的玻管作为催化管，把三氧化二铬（或二氧化锰、氧化铜等）装入玻管中部，两端用玻璃纤维把催化剂固定。 2．氨氧混合气体可以用两种方法收集。一种方法是用氯酸钾和二氧化锰混合加热，在塑料袋里收集大半袋氧气，再加热浓氨水到塑料袋充满。另一种方法是把6mL28%的氨水和9mL30%的过氧氧化氢加入锥形瓶内，再加入少量二氧化锰作催化剂，按图装置收集氨、氧混合气体。 图1 收集氨、氧混合气体 图2 氨的催化氧化 3．按图连接好装置。 4．加热催化剂，到轻轻挤压塑料袋催化剂发红（约30s）时，移去酒精灯，催化剂仍然保持红热。 5．把试剂瓶套在催化管口部；立刻见到有红棕色气体生成。 【备注】 1．催化管宜细不宜粗。催化剂填充要疏松。如果用二氧化锰、氧化铜作催化剂，最好选用颗粒状的填入。细粉状的催化剂应先粘附在玻璃纤维上再填入。 2．过氧化氢的分解反应是放热反应，收集混合气时要注意安全。应该用口径稍大的橡胶管和导气管，收集前应检查导气管是否畅通。 3．过氧化氢和氨水以2∶3的体积比为宜，用量应尽量少。 氨的催化氧化之二 【原理】 2NO+O2=2NO2 【用品】锥形瓶、双孔塞玻璃导管、铁架台、酒精灯、锥形瓶、铜丝、浓氨水、氧气、浓硫酸、石蕊试液 【操作】1．取一支长20cm玻璃导管作为反应管，内装一段5cm长螺旋状细铜丝作催化剂。按图连接装置。
探究NH3催化氧化反应实验
1.某小组同学欲探究NH3催化氧化反应：4NH3 + 5O2= 4NO + 6H2O，按下图装置进行实验。 (1)装置A试管中的化合物X是（填化学式）。 (2) 甲、乙两同学分别按上述装置进行实验。一段时间后，甲观察到装置F中有红棕色气体，乙则观察到装置F中只有白烟生成。该白烟的主要成分是（填化学式）。 (3) 为了帮助乙实现在装置F中也观察到红棕色气体生成，可在原实验基础上进行改进。 ①甲认为是E反应后剩余O2太少导致F中无红棕色气体产生，预先在装置A试管内，除了NH4HCO3和X外，适当加入钠盐（填化学式）可以解决这个问题。 ②乙则认为，可以在装置E、F之间增加一个装置，该装置可以是（填号）。 (1) Na2O2 (2)NH4NO3 (3) ①NaClO3 ②ab 解析（3）①2NaClO3=加热=2NaCl + 3O2（^) ②乙中有白烟（NH4NO3），关键是吸收水或氨气，a能吸收水分，b能吸收氨气又能防倒吸。 提问者评价 最后一问是abc都选,你的解析也说明这一点.谢谢了!
2.某化学课外活动小组在实验室设计了如图所示的实验装置，进行“氨的催化氧化”实验。 (1)A处是气体发生装置，A中所用的试剂只能从下列物质中选取： ①硝酸铵；②碳酸铵；③碳酸氢铵；④氯化铵；⑤熟石灰；⑥氢氧化钠。 若A中制取气体时只用了一种药品，则该药品可以是 (填选项编号)，在只用一种药品制取氨气时，图中空白处所需仪器应为 (选填下列仪器编号，固定装置省略)。 (2)该装置补充完整后，仍然存在一定的缺陷，试从安全与环保的角度来考虑，对该装置进行改进： ①； ②。 (3)按照改进后的装置进行实验，请完成以下问题： ①装置B的作用是； ②写出C中发生反应的化学方程式：； ③若A、B处试剂足量，则装置D中可以观察到的实验现象有。
氨的催化氧化实验设计与研究实验报告
氨的催化氧化实验设计与研究实验报 告
《化学实验教学研究》实验报告 实验项目 “氨的催化氧化”实验设计与研究 实验日期 .9.23 星期 五 上午 □ 下午 ■ 晚上 ■ 姓 名 ** 学号 同组人 台号 大 三 台3号 实验目的： 1、 经过氨的催化氧化实验装置的设计，进一步培养根据化学原理和客观条件自行设计和安装实验装置的能力。 2、 经过查阅文献及对本实验的探究过程进一步强化收集和处理信息、分析和归纳问题的能力，提高实验操作技能。 3、 探讨本实验成功的条件、关键和操作技术。 4、 增强绿色环保意识。 实验教学目标： 1、 知识与技能：巩固氨催化氧化的反应原理， 初步掌握氨催化氧化的实验方法，了解工业法制硝酸的基础。 2、 过程与方法：经过演示氨的催化氧化实验， 让学生进一步巩固氨的氧化性质，学会氨催化 氧化的实验方法，领悟探究性学习的方法。 3、 情感态度与价值观：引发学生对化学实验的兴趣，培养学生严谨的科学思想，增强学生的 绿色环保意识。 实验原理： 在一定温度和催化剂作用下，氨被催化氧化生成一氧化氮。一氧化氮不稳定极易被空气氧化生成二氧化氮，二氧化氮易溶于水生成硝酸和一氧化氮。若氨过量则会与生成的硝酸反应生成硝酸铵（即有白烟产生）。 1、 实验中主要的反应： 4NH 3+5O 2 4NO+6H 2O+Q 2NO+O 2=2 NO 2+Q 3NO 2+H 2O=2HNO 3+NO+Q NH 3+HNO 3=NH 4NO 3 2、 实验中可能出现的反应： 4NH3+4O2 2NO2+6H2O 4NH3+3O2 2N2+6H2O 催化剂 催化剂 催化剂
氨催化氧化制硝酸
化教论学生实 验报告册课题：《氨催化氧化制硝酸》姓名：王思氩 学号： 10111550105 日期：2013年11月20日
《氨催化氧化制硝酸》
四．实验操作2.按图连接装置 3.检查装置的气密性
五．实验结果分析 1. 实验成功的三个指标： 根据实验现象，能够清楚地看到： ①双通管中的催化剂由墨绿色变为黑色 ②在圆底烧瓶中能够明显看到棕黄色气体充满了整个瓶内 ③石蕊试纸从初始的蓝紫色溶液变为枚红色溶液。 即：能够完全达到三个指标，实验成功。 2. 实验操作反思： ①催化剂的用量： 本次实验中，量取了一药匙（约2g）的重铬酸铵进行加热，但是加热后体积进行了多倍膨胀，在进行反应时，只取了其中的一半用量，就能够明显地出现实验现象，造成了一半药品的浪费 改进： 在实际进行实验时，采用半药匙（约1g）的重铬酸铵进行反应即可，以免造成药品的浪费。 ②鼓气速率： 本次实验中开始时鼓气速率适中，现象明显。 A .但是后来在一次猛然鼓气时，由于气流过大，将双通管内的催化剂冲出一段距离， 使上部的双通管未能完全填充。 改进： 鼓气时，除了要注意让气泡均匀外，还必须注意不能在短时间内鼓气过猛，因为本实验的要求是玻璃丝棉不能夯实，所以如果气流突然加大，会使两端被玻璃丝棉夹住的三氧化二铬被冲散，造成催化不充分。 B．在催化剂散开后，继续鼓气，但是鼓气的速率不均匀，时慢时快，然后就看到圆底烧瓶内出现了白色烟雾，不过并不明显，只是附着在瓶壁内有薄薄的一层。 分析原因： 出现白烟，是因为氨气未能被完全催化，通过双通管到达圆底烧瓶中，最后生成了硝酸铵固体。 改进：
氨氧化法制备硝酸
实验1：氨的催化氧化制硝酸 氨的催化氧化实验是工业制硝酸的基础，重要且难度大、成功率较低，研究并设计好本实验对培养教师的创新素质、提高实验研究、改进能力大有裨益。 【实验目的】 1. 设计出氨催化氧化演示实验的合理装置。 2. 研究并选择适合中学实验条件的催化剂。 3. 掌握本实验成功的关键和操作技术。 【设计内容和要求】 1. 结合自己教学实践经验和当地学校实验条件，设计两种氨氧化演示实验的简易装置，并画出实验装置图、简述实验步骤及注意事项。 2. 选择三种催化剂进行氨的催化氧化对比实验，寻找合适催化剂。 3. 对氨水浓度、鼓气速度及装置的简化做一些对比实验进行研究。 【研究和讨论】 1. 本实验成功的标志是什么？ 2. 总结本实验成功的关键和操作技术。 3. 可以作本实验的催化剂有哪些？结合你校实验条件何种催化剂易得效果又好？ 4. 本实验易出现那些异常现象？如何防止并消除？ 【参考资料】 1. 催化剂的选择与制备 通过对部分过渡元素及ⅡA、ⅢA族几种元素的氧化物、单质共16种物质作催化剂进行大量、重复的实验说明：Cr203、Mn02、Cu0、Fe203、V2O5、钴石棉、银石棉、铂石棉、铜丝等都可以作本实验的催化剂，其中尤以价格低廉而又易得的Cr203、Mn02、Cu0的效果最佳。 三氧化二铬的制备：将重铬酸铵晶体少许放入干燥的试管底部加热分解可得到疏松的三氧化二铬。其反应是： 银石棉的制备：将石棉绒放入硝酸银溶液中浸透，取出后挤去多余的溶液，烘干、灼烧即得银石棉。 钴石棉的制备：用石棉绒浸透硝酸钴溶液，烘干、灼烧即得。或用硝酸钴加热分解得到黑色氧化钴粉末，再与少许干燥的石棉绒均匀混合即得。 活性催化剂的制备：取粒状煤渣为载体，用饱和的重铬酸铵溶液浸透，放入蒸发皿中烘干，再充分焙烧即得三氧化二铬为主的催化剂(因煤渣里已含有少量三氧化二铁等具有催化活性的组分)。 还可将饱和高锰酸钾溶液吸附在粒状煤渣载体上，烘干、焙烧至无氧气放出，再用水洗至滤液不呈碱性，再烘干即得二氧化锰为主的活性催化剂。 2. 催化管的选择与催化剂的装填 大量的实验研究表明，本实验成功的关键是氨、氧混合气体与热的催化剂充分接触。由于催化剂大多数是粉末状的，如果催化剂填充太紧，反应混合气体难以通过，致使实验现象不明显；如果填充太松，特别是有较大空隙时，将有一部分氨、氧混和气体末与催化剂接触，而导致生成白烟。所以催化管宜细不宜粗，内经为5mm左右较为适宜。粉末状催化剂按图1-1进行装填：
氨的催化氧化
教学目标: 1.知识与技能目标： 通过观察实验，使学生认识氨的溶解性，氨与水的反应，通过实验现象认识氨的催化氧化。 2.过程与方法目标： 培养通过观察实验现象，总结分析物质性质的能力； 3.情感态度与价值观目标： 培养学生自然科学素养，培养学生用所学知识保护自己生命的意识。 教学重点：氨水性质、氨的催化氧化的实验操作及分析。 教学难点，如何正确操作使其观察到氨的催化氧化产物。 教学方法：情景导入，实验探究，讨论分析，归纳小结，练习巩固。 教学过程： 氨的催化氧化是工业制取硝酸的重要化学反应，也是现行高中化学教科书中介绍氨性质的重要内容，为了在课堂中演示这一化学反应。常用如图-1所示装置： 板书~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ NH3的水溶液叫氨水，通常情况下氨水无色，有刺激性气味。在氨催化氧化的过程中，涉及一系列的化学反应[1]： （2）2NO+O2 == 2NO2 (红棕色气体) （3）3NO2+H2O == 2HNO3+NO (酸性反应) （4）NH3+HNO3 == NH4NO3 (生产白烟) 实验操作~~~~~~~~~~~~ 4.1 仪器与试剂 仪器：气唧，锥形瓶，圆底烧瓶，烧杯，硬质双通管，双孔塞，单孔塞，玻璃管，胶管，玻璃纤维，酒精灯，托盘天平，火柴，温度计，干燥器等。 试剂：氨水，水，CuO，MnO2，CaCl2固体，紫色石蕊等。 4.2 实验过程 （1）取CuO和MnO2相混合，与适量的玻璃纤维混合成团状（以增加催化剂与氨接触面）；（2）装于硬质双通管，两端填上玻璃纤维，以防被气体吹走； （3）在锥形瓶瓶中加入一定浓度的氨水,导管插入液面约1cm, 塞上塞子, 以防氨气挥发；（4）在另一锥形瓶中加入紫色石蕊试剂, 用来检测NO2与H2O生成的硝酸； （5）在烧瓶中加入约50ml NaOH溶液, 用来吸收尾气，减少对空气污染。 (6) 如图-2 所示安装,实验时用酒精灯给催化剂加热5min后，撤去酒精灯，鼓动气唧以1次/秒通入空气。
氨的催化氧化实验报告
催化剂 催化剂 催化剂 《化学实验教学研究》实验报告 实验项目 “氨的催化氧化” 实验设计与研究 实验日期 星期 上午 □ 下午 □ 晚上 □ 姓 名 学号 同组人 台号 实验目的： （1）通过氨的催化氧化实验装置的设计，进一步培养根据化学原理和客观条件自行设计和安装实验装置的能力。 （2）通过查阅文献及对本实验的探究过程进一步强化收集和处理信息、分析和归纳问题的能力，提高实验操作技能。 （3）探讨本实验成功的条件、关键和技术操作。 （4）增强绿色环保知识。 实验教学目标： 知识与技能：了解氨的催化氧化的反应原理；了解工业上制备硝酸的反应原理。 过程与方法：通过教师演示实验的方法，引导学生对实验现象的观察，从而提高学生的探究能力、创新意识和改进实验的能力。 情感态度与价值观：通过观察二氧化氮的红棕色现象，让学生体会化学的颜色之美；通过对二氧化氮有毒气体的尾气处理，倡导绿色化学的理念，增强学生的环保意识。 实验原理： 一、实验中主要的反应： 4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O ＋Q 2NO ＋O 2 2NO 2＋Q 3NO 2＋H 2O 2HNO 3＋NO ＋Q NH 3＋HNO 3 NH 4NO 3 二、实验中可能出现的反应： 4NH 3＋4O 2 2N 2O ＋6H 2O 4NH 3＋3O 2 2N 2＋6H 2O 实验设计（或改进）思路： 1、为使氨气和氧气能够同时参与反应，使用双连打气球往氨水溶液中鼓气。 2、为确保反应气体充分地与催化剂接触以提高转化率，考虑到催化剂活性温度较高需要加热，本实验采用耐高温的双通管盛装催化剂，也能增强气体的流通性。 3、为了更好地观察生成NO 2的红棕色，在选用实验仪器时应尽量使用直径较大的容器（如平底烧瓶），也可以对收集装置加白色背衬。 4、本实验将产生有毒性气体，为避免对环境的污染，使用NaOH 溶液对反应产物进行尾气处理。 5、当观察到催化剂前端明显红热、洗气瓶里有棕红色气体生成时，表明实验成功。 6、影响本实验的主要因素有：实验装置（干燥程度、气密性）、催化剂种类、催化剂温度及干燥程度、氨水浓度、鼓气频率与时机等，其中最为关键的因素是氨水的浓度。本实验主要探究氨水的浓度以及催化剂种类活性对实验结果的影响。 （1）氨水浓度的探究： 固定条件：①三芯酒精灯（温度控制一定）； ②粗硬质双通玻璃管（活化温度保持、利于反应气体流通）； ③氨水总体积为50mL ； ④鼓气频率。 探究内容：氨水浓度以V （氨水）：V （水）=1:1为中间点
“氨的催化氧化”实验设计与研究实验报告
“氨的催化氧化”实验设计与研究实验报告 实验日期全文结束》》、9、23 星期五 上午□ 下午■ 晚上■ 姓名 ** 学号同组人台号大三台3号实验目的： 1、通过氨的催化氧化实验装置的设计，进一步培养根据化学原理和客观条件自行设计和安装实验装置的能力。 2、通过查阅文献及对本实验的探究过程进一步强化收集和处理信息、分析和归纳问题的能力，提高实验操作技能。 3、探讨本实验成功的条件、关键和操作技术。 4、增强绿色环保意识。实验教学目标： 1、知识与技能：巩固氨催化氧化的反应原理，初步掌握氨催化氧化的实验方法，了解工业法制硝酸的基础。 2、过程与方法：通过演示氨的催化氧化实验，让学生进一步巩固氨的氧化性质，学会氨催化氧化的实验方法，领悟探究性学习的方法。 3、情感态度与价值观：引发学生对化学实验的兴趣，培养学生严谨的科学思想，增强学生的绿色环保意识。实验原理：在一定温度和催化剂作用下，氨被催化氧化生成一氧化氮。一氧化氮不稳定极易被空气氧化生成二氧化氮，二氧化氮易溶于水生成硝酸和一氧化氮。若氨过量则会与生成的硝酸反应生成硝酸铵（即有白烟产生）。
1、实验中主要的反应：催化剂4NH3+5O24NO+6H2O+Q2NO+O2=2 NO2+Q3NO2+H2O=2HNO3+NO+QNH3+HNO3=NH4NO 32、实验中可能出现的反应：催化剂4NH3+4O22NO2+6H2O催化剂4NH3+3O22N2+6H2O实验设计（或改进）思路： 1、实验成功条件：参与反应的氨气和氧气的比例要适宜，反应温度的控制，适量的催化剂。 2、实验设计的思路和措施：（1）反应物：如果用气体制 备法提供反应所需的氨气和氧气，装置设计会比较麻烦，且纯氧 实验易发生爆炸，存在安全隐患，故选用氨水挥发和鼓气的方式 提供反应所需的氨气和氧气。（2）发生装置：本实验是气体和 气体的反应，采用吹气法。选用不同浓度的氨水提供反应所需的NH3，通过打气球提供O2。初设一定浓度的氨水进行实验，再根据实验现象调整氨水的浓度，选择最佳的氨水浓度以达到最佳的实 验效果。（3）反应装置：通过查阅资料可知，Cr2O3的催化效果较好，因此首先选择Cr2O3作催化剂，为了达到较好的催化效 果，实验中采用玻璃管装催化剂，可避免试管只有一个出口而影 响气体回流以及降低与催化剂的接触面积。另外催化剂温度需要 达到700℃，因此采用三芯灯对玻璃管加热。为了防止催化剂被气体吹走，应在出气口端放一定量的玻璃棉，并用U形铁丝进行固定。（4）收集装置：本实验生成的二氧化氮的密度比空气大， 故采用向上排空气法收集。（5）尾气处理装置：本实验的反应 物有氨气，氨气具有刺激性气味，且生成的二氧化氮是有毒的其
氨的催化氧化
实验目的： 1)通过氨的催化氧化实验装置的设计，进一步培养根据化学原理和客观条件自行设计和安装实验装置的能力。 2)通过查阅文献及对本实验的探究过程强化收集和处理信息、分析和归纳问题的能力。 3)探讨本实验成功的条件、关键和操作技术。 4)增强绿色环保意识。实验教学目标： 知识与技能： 1)了解氨的催化氧化反应的原理； 2)能准确描述氨的催化氧化反应的实验现象； 3)熟练仪器的连接和使用。 过程与方法： 1)通过对实验最佳反应条件的探究，巩固掌握简单比较法； 2)在对实验的探究过程中，培养学生思考、分析、解决问题的能力。 情感态度与价值观： 1)增强学生的环保意识。 实验原理：1. 实验中主要的反应： 4NH 3 + 5 O 2 ==?== 4NO + 6H 2 O + Q 2NO +O 2 ==== 2NO 2 + Q 3NO 2 + H 2 O ====2HNO 3 + NO + Q NH 3 + HNO 3 ==== NH 4 NO 3 2. 实验中可能出现的反应：(当氧气量不足时，可能会发生) 4NH 3 + 4 O 2 ==== 2N 2 O + 6H 2 O 4NH 3 + 3 O 2 ==== 2N 2 + 6H 2 O 实验设计思路: 总探究思路：采用简单比较法探究氨催化氧化的最佳条件。 设计思路：氨水的浓度及用量、催化剂的种类和用量，第一个洗气瓶中导管伸入液面的深度、温度等因素都是影响探究效果的因素。在本实验中，重点探究氨水的浓度、催化剂的种类对实验的影响。因此在实验过程中控制氨水的总体积为50ml，加热时间3min，导管伸入液面的深度不变。先探究氨水的浓度对实验效果的影响，得到最佳实验效果后固定氨水的浓度探究催化剂的种类对效果的影响，最后得出氨的催化氧化的最佳条件。 催化剂
化学教学论实验报告——氨的催化氧化和喷泉实验
化学教学论实验报告——氨的催化氧化和喷泉实验 化学系2011级化学2班罗晗 10111550218 一、实验方程式、装置： 1、氨的催化氧化： 2、氨与氧气发生的其他反应： （1）（2） （3） 3、重铬酸铵制备氧化铬催化剂： 4、一氧化氮反应生成硝酸： 5、圆底烧瓶中产生白烟： 6、氨的催化氧化实验装置： 7、氨的喷泉实验装置： 二、实验注意事项： 1、在氨的催化氧化实验中，首先应该在石棉网上加热铬酸铵固体，使得橘红色的重铬酸铵固体受热分解成为墨绿色的氧化铬，作为本实验的催化剂。在这个步骤中，用酒精灯加热，重铬酸铵受热分解火星四射，固体飞溅，可以用于实验室模拟“火山喷发”情景。 2、氨的催化氧化实验和喷泉实验均是涉及到气体反应的实验，在实验开始之前，务必要检验装置气密性，防止由于装置漏气而影响化学反应的发生或实验现象的观察。 3、在氨的催化氧化实验中，盛装氧化铬是要用玻璃纤维作为支持物来固定氧化铬的位置，氧化铬不能平摊在管中，而是应该堆满管的直径，且长度约为1cm，
因为这样可以增大氧化铬催化剂与氨气、氧气的接触面积，让其反应更加充分，防止氨气和氧气还未反应即从管的上端直接逸出，使得反应不充分，影响氨的催化氧化实验现象的观察。 4、在氨的催化氧化实验中，一共有三个检验实验成功的标志，即：氧化铬催化剂处出现火星，圆底烧瓶中出现红棕色气体以及烧杯中石蕊试液变红色。故而，为了能够充分观察到氧化铬催化剂处出现明亮的火星，在装入氧化铬是不能将其夯得太实，应该让其稍微疏松一些，以便于观察实验现象。 5、在氨的催化氧化实验中，一定要等到氧化铬催化剂处出现了火星才开始鼓入氧气，因为只有氧化铬催化剂被加热到一定的程度后，氨的催化氧化反应才开始进行，此时才鼓入空气，可以防止由于太早鼓入空气，使得浓氨水太早挥发，氨气进入反应管而带来的不必要的浪费。 6、在氨的催化氧化实验中，使用双连球鼓入空气时，应该控制进气速度，以盛放石蕊试液的烧杯中有一个一个的气泡冒出为宜，若鼓入空气的速度太快，则会造成反应不完全，浪费实验试剂；若鼓入空气的速度太慢，又会使反应速率太慢，迟迟不能观察到反应现象。虽然对实验造成的影响不大，但也不可过快或过慢。 7、在氨的催化氧化实验中，氨水的浓度将会对反应速率造成很大的影响，所以在配置氨水时，应该注意浓氨水与蒸馏水的比例，经试验探索发现，当浓氨水与蒸馏水的体积比为1:1.5时，反应速率最快。 8、在氨的喷泉实验中，烧杯中最好能够盛放加热好的热水，因为相较于冷水来说，热水中氨气的溶解度更大，同时，热水可以加速浓氨水的分解，生成更多的氨气，使得实验现象更加明显。 9、在氨的喷泉实验中，常常观察不到喷泉现象，而是只观察到圆底烧瓶中的酚酞溶液的页面不断上升，这是因为烧杯中水的页面太低，使得酚酞溶液上升到球形瓶中所受的压力不够大，没有能够使水快速上升，从而导致难以观察到如喷泉一样的现象。所以，为了避免这样现象的发生，我们应该使烧杯中水的液面高度尽可能的高一些，让酚酞溶液能够受到更大的压力，从而使得液体迅速上升到圆底烧瓶中，以便于观察喷泉的实验现象。
“氨的催化氧化”实验设计与研究实验报告
《化学实验教学研究》实验报告 实验项目“氨的催化氧化”实验设计与研究 实验日期2016.9.23 星期五上午□ 下午■晚上■
1、实验简单的操作步骤： 2、实验装置图: 竝 ％ 球 虱木溥液三苗CT NiQH?&液
(1) 以“ V 浓氨水(25%)： V 水=1：1 “为初设比例，配置实验所需用的氨水，氨水体积控制为 50ml 。用C 2O 3作催化剂，探究不同氨水浓度对实验效果的影响。实验记录如表 1 所示。 表1不同氨水浓度下的实验现象比较(催化剂：Cr 2O 3) 氨水浓度 (V 浓氨水(25%): V 水) 实验现象 白烟 红棕色气体 水 催化剂的红热程度 1:1 —— + + ++ 2:3 ++ + + + 3:2 + +++ ++ +++ 6:5 + ++ ++ ++ (注：符号“ +”表示该实验现象出现，符号“-”表示该实验现象未出现，符号的多少表 示该实验现象显著的程度) (2) 以最佳比例“ V 浓氨水(25%): V 水=3:2”配置实验所需氨水，氨水体积控制为 50ml 。探 究不同催化剂(Cr 2O 3、F&O 3、CuO )对实验效果的影响。实验记录如表 2 所示。 表2不同催化剂下的实验现象比较(V 浓氨水(25%): V 水 =3:2) 4、 实验的结论 (1) 催化剂相同的情况下，采用“ V 浓氨水(25%): V 水=3:2”的氨水比例产生的实验效果最 佳，生 成的红棕色气体最多，催化剂的红热程度最大。 (2) 氨水浓度相同的情况下，采用 Cr 2O 3作催化剂产生的实验效果最佳，生成的红棕色 气体最 多，催化剂的红热程度最大。 综上：氨的催化氧化的最佳反应条件是：“V 浓氨水(25%): V 水=3:2”的氨水浓度，催化剂 米用三氧化二镉。 5、 注意事项 (1) 防污染：氨气具有强烈刺激性气味，同时实验过程中生成的二氧化氮气体有毒，应 尽量避免吸入和排放到空气中，实验应在通风条件下进行，并用碱进行中和吸收。 (2) 防爆炸：在装催化剂时，不能填塞过紧，以防气体不能通过玻璃管，管内气压过大, 易引发 炸裂。氨在空气中的爆炸极限为 15.5%-27%，尽量不能用纯氧进行实验，否 则有发生爆炸的危险。 (3) 防烫伤：实验过程需要高温，要防止烫伤。 (4) 整个装置要求气密性好，且所有仪器实验前必须进行干燥。注意对仪器进行编号。 (5) 控制鼓气的时机和频率，防止催化剂在鼓气时被吹跑。 (6) 注意催化剂的填装：催化剂在玻璃管内应充满 2-3cm (三氧化二镉8cm )的长度， 不能留有缝隙，且松紧适度，不能过松或过紧。三氧化二镉要进行回收。 (7) 一定不能盲目地做实验，若实验未出现预期的现象，要仔细从原理上进行分析，找 出问题，重新探究。 (8) 应适当增加洗气装置，以除去反应气体带入的水蒸气、未参加反应的少量氨气和反 应产生的
氨的催化氧化制硝酸
氨的催化氧化制硝酸 1. 催化剂的选择与制备 通过对部分过渡元素及ⅡA、ⅢA族几种元素的氧化物、单质共16种物质作催化剂进行大量、重复的实验说明：Cr203、Mn02、Cu0、Fe203、V2O5、钴石棉、银石棉、铂石棉、铜丝等都可以作本实验的催化剂，其中尤以价格低廉而又易得的Cr203、Mn02、Cu0的效果最佳。 三氧化二铬的制备：将重铬酸铵晶体少许放入干燥的试管底部加热分解可得到疏松的三氧化二铬。其反应是： 银石棉的制备：将石棉绒放入硝酸银溶液中浸透，取出后挤去多余的溶液，烘干、灼烧即得银石棉。 钴石棉的制备：用石棉绒浸透硝酸钴溶液，烘干、灼烧即得。或用硝酸钴加热分解得到黑色氧化钴粉末，再与少许干燥的石棉绒均匀混合即得。 活性催化剂的制备：取粒状煤渣为载体，用饱和的重铬酸铵溶液浸透，放入蒸发皿中烘干，再充分焙烧即得三氧化二铬为主的催化剂(因煤渣里已含有少量三氧化二铁等具有催化活性的组分)。 还可将饱和高锰酸钾溶液吸附在粒状煤渣载体上，烘干、焙烧至无氧气放出，再用水洗至滤液不呈碱性，再烘干即得二氧化锰为主的活性催化剂。 2. 催化管的选择与催化剂的装填 大量的实验研究表明，本实验成功的关键是氨、氧混合气体与热的催化剂充分接触。由于催化剂大多数是粉末状的，如果催化剂填充太紧，反应混合气体难以通过，致使实验现象不明显；如果填充太松，特别是有较大空隙时，将有一部分氨、氧混和气体末与催化剂接触，而导致生成白烟。所以催化管宜细不宜粗，内经为5mm左右较为适宜。粉末状催化剂按图1-1进行装填： 如图A所示，用一根铁丝将少量玻璃纤维推入催化管中部，再如图B所示，将催化管插入盛粉末状催化剂的试剂瓶内，使催化剂进入催化管1.5cm左右，然后如图C所示，将催化管倒过来，轻轻敲催化管，使催化剂疏松地粘在玻璃纤维上。不能先把催化剂装入催化管，再用铁丝把玻璃纤维推入，这样装填的催化剂太紧而不疏松。实验证明，以颗粒状的催化剂效果好。对于粉末太细的催化剂(如Fe203等)，则应先粘附在玻璃纤维上，再用铁丝推入催化管内。内径大于6mm的催化管，要在催化剂两边放玻璃纤维或棉花，使催化剂与催化管内壁不留空隙。
氨气催化氧化制取硝酸
氨催化氧化制硝酸 一、实验目的 1.熟练掌握演示“氨催化氧化制硝酸”实验的操作技能。 2.了解该实验不同的几套装置，提高对装置的选择、评估及改进能力。 3.提高实验研究的初步能力。 二、实验用品 锥形瓶、圆底烧瓶、双孔附导管橡皮塞两个、气唧、反应管、烧杯、玻璃纤维、重铬酸钾、氨水、石蕊试液。 三、相关反应及原理 4NH 3 + 5O 2 = 4NO + 6 H 2 O NO + O2 = NO2 3NO 2 + H 2 O = 2HNO 3 + NO (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = N 2 + 4H 2 O + Cr 2 O 3 氨气催化制硝酸反应是一个很复杂的过程。除了上述反应外，另有如下副反应发生：4NO + 4O2 = 2N 2 O + 6H2O 4NH 3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O 由于这些反应都是可逆反应，因此不能完全避免副反应的发生，只能选择改变反应平衡的方法，使其只生成NO，实验证明，选择强的催化剂是唯一能相对阻止其他副反应发生的唯一办法。铂催化剂是最好的催化剂，比其他常用的催化剂速度大100倍左右。但由于铂很贵，因此我们选用三氧化二铬作为催化剂。 四、实验准备 1.本实验采用三氧化二铬作为催化剂。三氧化二铬的制取方法是取1-2克重铬酸铵放在新的石棉网上，用煤气灯加热使之分解。桔红色的重铬酸铵变成绿色的三氧化二铬，并伴随着大量的黑烟，体积膨胀多倍。 (NH 4) 2 Cr 2 O 7 = N 2 +4H 2 O+Cr 2 O 3 上述反应有水生成，所以分解反应结束后，还应继续加热片刻，是三氧化二铬充
分干燥，以提高其催化剂的活性。而后如前铁粉换氧化铜的操作，装置三氧化二铬固体于反应管中，两端用玻璃纤维固定。 2.在盛有蒸馏水的小烧杯中滴入几滴石蕊试液，作为最终产物硝酸的指示剂。 3.喷泉实验： （1）.在试管中装入少量的氨水，用氨水全部润湿试管内壁。 （2）. 用带有导气管的塞子塞紧，放入热水中一段时间后，取出。 （3）. 将导气管口伸入滴有酚酞的水中。 （4）. 看到水先是慢慢的吸入导气管口，接着很快全部吸入试管中，且试管中的颜色变红。 四、实验过程 1.如下图连接好装置，缓慢捏动气唧，使空气不断通入到浓氨水溶液中，同时加 热催化剂Cr 2O 3 ，使得反应开始。烧瓶中逐渐出现了红棕色，小烧杯中的石蕊试 液变红。 五、实验问题讨论 1.本实验中，三氧化二铬是最好的催化剂吗？ 答：不是，经查阅文献得知，铂、银-石棉、镀银铜丝、氧化铜-石棉等的催化效 果均要比Cr 2O 3 要好，但是由于这些催化剂或因难以制取、或因价格昂贵，因此 最终采用容易活化和回收利用的Cr 2O 3 作为催化剂。 2.试验中观察到的Cr 2O 3 发亮的现象是什么原因？ 答：这是因为氨气催化氧化的实验是放热反应，持续放热使Cr 2O 3 达到熔点，所 以会发亮。