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氨气的制取及性质检验一体化实验

氨气的制取及性质检验一体化实验

总第360期2021年4月实验教学与技术装备氨气的制取及性质检验一体化实验康泽伟 崔晓曼摘 要:通过一体化实验设计将氨气的制取、氨气的性质检验融合为一个综合实验,有利于学生对氨气进行综合分析,并逐步形成研究物质的一般思路和方法,激发学生学习化学的兴趣。

实验操作简单,绿色环保,适宜学生分组实验,培养学生科学探究与创新意识等学科核心素养。

关键词:氨气制备;性质检验;一体化;改进作者简介:康泽伟,硕士,二级教师;崔晓曼,本科,一级教师。

天津市静海区静海县第四中学,301600基金项目:天津市教育学会“十四五”教育科研规划课题《优化教学环节培养学生化学核心素养的实践研究》。

一、实验背景及问题提出氨气的制备及性质检验实验是人教版《化学(必修2)》第五单元第二节《氮及其化合物》的必做实验[1],采用现行新课程标准教材所述的方法进行实验存在三方面的问题:一是需要事先收集好若干瓶氨气待用,准备时间较长,为开展实验增添了阻力。

二是喷泉实验效果有时不理想。

由于氨气易扩散,在制取和收集时,操作稍有不当就会有氨气泄漏,造成环境污染,且使用时容易使得喷泉效果不理想甚至实验失败;经典实验方法对氨气和收集氨气的装置的干燥程度要求高,稍有水分就易导致实验失败。

三是氨气的制备实验和性质检验实验大多需要分开进行。

基于以上问题,笔者设计了一体化实验装置[2-4]。

二、实验用品(1)实验仪器:250 mL 圆底烧瓶、铁架台、玻璃导管、橡胶导管、止水夹2个、250 mL 烧杯2个、500 mL 烧杯1个、药匙1个、红色石蕊试纸、5 mL 注射器3支、20 mL 注射器2支、改进双孔塞1个。

(2)实验药品:浓氨水、浓盐酸、氢氧化钠、酚酞溶液。

三、实验操作1.安装实验装置将两根带有止水夹的导管插入圆底烧瓶,呈一短一长放置,长管用于排水,倒吸形成喷泉,短管用于向下排空气并验满,注射器针头穿过胶塞呈悬空状态。

2.气密性检验关闭止水夹a ,打开止水夹b ,使用20 mL 注射器向圆底烧瓶内注入气体,产生连续的气泡,当向后拉动注射器活塞时,短导管内液面上升且一段时间内液面不下降证明气密性良好。

氨气的制备实验报告

氨气的制备实验报告

氨气的制备实验报告一、引言氨气是一种重要的化工原料,在农业、医药、化肥等领域有着广泛的应用。

本实验旨在通过合适的实验方法制备氨气,并观察其性质和应用。

二、实验原理氨气的制备方法有多种,常用的包括铵盐与碱的反应、氨化反应和水气变换反应。

本实验采用氨化反应进行氨气的制备。

氨化反应是将一种含氮化合物与还原剂进行反应,生成氨气的过程。

三、实验材料与设备1. 实验材料:氨水、锌粉、盐酸、硫酸2. 实验设备:反应瓶、水槽、三角瓶、气液分离装置、导管等四、实验步骤1. 准备实验装置,将反应瓶倒置于水槽中,并用导管连接气液分离装置。

2. 在反应瓶中加入适量的氨水。

3. 将锌粉加入氨水中,同时向反应瓶中加入盐酸,观察反应过程。

4. 观察气液分离装置中气体的收集情况,待收集到足够的氨气后,停止反应。

五、实验结果与分析实验过程中观察到,当锌粉与盐酸反应时,会产生氢气。

氨气是通过氨水与氢气反应生成的。

氢气与氨水中的氨离子反应,生成氨气。

氢气在反应瓶中上升,进入气液分离装置,通过导管进入收集瓶中。

实验结果显示,我们成功地制备了氨气。

六、实验注意事项1. 实验过程中要注意安全,避免接触皮肤和眼睛。

2. 氨和盐酸反应时会产生刺激性气味和气体,实验时要保持通风良好。

3. 氨气具有易燃性和剧毒性,实验结束后要妥善处理。

4. 实验装置要密封良好,确保气体不泄漏。

七、实验结果的应用氨气广泛应用于农业、医药、化肥等领域。

在农业中,氨气被用作植物营养剂,促进植物生长。

在医药领域,氨气可用于制备多种药物。

在化肥生产中,氨气是制备氮肥的重要原料。

八、实验结论通过本实验,我们成功地制备了氨气。

氨气的制备是通过锌粉和盐酸的反应产生氢气,再与氨水中的氨离子反应生成氨气。

氨气具有广泛的应用领域,对农业、医药和化肥生产具有重要意义。

九、参考文献[1] 王芳. 化学实验教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2008.[2] 刘志扬, 陈亮. 化学实验技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2017.十、致谢感谢实验室的老师和同学们对本实验的支持和帮助。

氨气的制法和性质

氨气的制法和性质

氨气的制法和性质一、实验目的:1、掌握氨气的实验室制备原理。

2、掌握氨气制备的装置安装、拆卸,气密性检查方法。

3、掌握氨气的收集、检验方法。

4、探究氨气的性质、干燥、尾气吸收方法。

二、实验原理:实验室用消石灰与氯化铵在加热的条件下,反应制取氨气: 2NH 4Cl + Ca(OH) 2CaCl 2 + 2NH 3↑+ 2H 2O三、实验装置: 四、实验用品:仪器:铁架台、铁夹、药匙、酒精灯、水槽、火柴、镊子、试管、导气管、硬质试管药品:Ca(OH)2粉末、NH 4Cl 粉末、浓盐酸、水、红色石蕊试纸 五、实验内容及现象观擦:实验步骤现象记录现象解释1、安装NH 3制备装置2、检查装置的气密性:用酒精灯稍稍给大试管加热;移去酒精灯观察到导气管口是否形成水柱。

3、取适量Ca(OH)2粉末、NH 4Cl 粉末,混合,将混合好的固体用纸槽送入试管底部,连接好装置。

4、加热,并收集气体,观察气体颜色、气味。

5、氨气的检验:a.用湿润的红色的石蕊试纸放入试管口,进行验满;b.用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口。

6、氨气溶于水,并检验溶液的性质:将收集满气体的试管移出用大拇指堵住,移入水槽中将大拇指移开,观察现象;再用大拇指堵住试管口将其从水槽中取出,向试管中的溶液加入几滴酚酞,观擦现象。

7、拆卸实验装置并清洗干净,摆放整齐。

加热观察到水槽中导气管口有气泡冒出,移去酒精灯观察到导气管口回流形成水柱。

大试管中有大量水珠生成和无色、有刺激性气味气体产生。

湿润的红色石蕊试纸变成蓝色或蘸取浓盐酸的玻璃棒有白烟产生。

可以看到试管内水柱上升, 加入酚酞时溶液变红2NH 4Cl + Ca(OH)2 CaCl 2 +2NH 3↑+ 2H 2O说明产生的气体是氨气且氨气已经收集满。

说明氨气极易溶于水,且溶于水之后,溶液呈碱性:NH 3+H 2ONH 3·H 2O六、问题思考1、如何制得纯净的氨气?2、尾气如何处理?。

氨的制取与检验 实验报告

 氨的制取与检验 实验报告

氨的制取与检验实验报告正文第一篇:氨的制取与检验实验报告氨的制取及检验实验名称:氨的制取及检验实验目的:掌握氨的制取及检验方法实验用品:试管、药匙、镊子、蒸馏水、酒精灯、铁架台、带塞子的导管、红色石蕊试纸、镊子、NH4Cl固体、澄清石灰水、PH试纸、Ca(OH)2固体、棉花。

实验原理:2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑实验步骤与装置图:1.连接仪器,检验装置的气密性;2.用一团湿棉花塞在试管口倒置,将试管导管口伸入试管底部;3.点燃酒精灯加热,并收集气体;4.用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察现象;5. 实验完毕,先拆去酒精灯,待装置冷却后拆去大试管。

实验现象:用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝。

实验结论:1.可以用加热铵盐和碱的混合物的方法来制取氨气,由于氨气易溶于水,密度比空气小,所以可以用向下排空气法来收集2.可以用湿润的红色石蕊试纸检验氨气。

第二篇:制取氧气实验教案§2—3制取氧气实验一、教学目标知识与能力:1)回顾制取氧气的方法和原理。

2)练习连接仪器的基本操作,初步掌握用高锰酸钾制取氧气的操作。

过程与方法:1)根据反应物的状态,反应条件,反应原理决定实验装置。

气体的性质决定气体的收集方法和验满方法。

2)学习通过实验进行科学探究方法提出问题→猜想和假设→查阅资料→实验制定→进行实验→实验记录→反思与评价情感态度与价值观1)通过实验激发学生的积极性和活跃性2)逐步认知用实验验证化学理论,从而进一步体会到化学是一门以实验为基础的科学二、教学重点与难点1.氧气的制取及实验操作2.氧气在制取中的注意事项三、教学方法实验操作:提出问题→实验操作→分析总结→迁移创新四、课时1课时五、课型综合课六、教具烧杯导管铁架台铁夹棉花酒精灯(火柴)集气瓶(毛玻璃片)水槽七、教学过程知识回顾环节一:教师:上节课我们主要在工业和实验室两个方面学习了制取氧气的原理和方法,大家都还记得吗?下面找同学说一说在工业上采用什么方法制取氧气?学生:分离液态空气法教师:这种方法属于物理变化还是化学变化?学生:物理变化教师:非常好,请坐。

实验一 氨的制取和性质、铵离子的检验

实验一 氨的制取和性质、铵离子的检验

实验一氨的制取和性质、铵离子的检验一、实验目的本次实验旨在探究氨的制取方法,深入了解氨的物理性质和化学性质,并掌握铵离子的检验方法。

通过实验操作和观察,增强对化学原理的理解和实验技能的提升。

二、实验原理1、氨的制取通常采用氯化铵(NH₄Cl)和氢氧化钙Ca(OH)₂混合加热的方法来制取氨气(NH₃)。

化学反应方程式为:2NH₄Cl + Ca(OH)₂加热CaCl₂+ 2NH₃↑ + 2H₂O2、氨的性质物理性质:氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水,在常温常压下,1 体积水大约可溶解 700 体积氨气。

化学性质:氨气具有碱性,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;氨气能与氯化氢(HCl)气体反应生成氯化铵(NH₄Cl)白烟。

3、铵离子的检验铵离子(NH₄⁺)与碱(如氢氧化钠 NaOH)共热会产生氨气,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,这是检验铵离子的常用方法。

化学反应方程式为:NH₄⁺+ OH⁻加热 NH₃↑ + H₂O三、实验用品1、仪器铁架台(带铁夹)、酒精灯、大试管、集气瓶、双孔橡皮塞、导气管、玻璃棒、烧杯、表面皿、棉花、镊子、药匙。

2、药品氯化铵固体、氢氧化钙固体、红色石蕊试纸、蒸馏水、氢氧化钠溶液。

四、实验步骤1、氨的制取组装仪器:按照从下到上、从左到右的顺序,将铁架台、酒精灯、大试管等仪器组装好。

加入药品:在大试管中加入 2 药匙氯化铵固体和 5 药匙氢氧化钙固体,用纸槽或药匙将药品送入试管底部,使之混合均匀。

固定装置:将装有药品的大试管固定在铁架台上,试管口略向下倾斜,防止冷凝水回流使试管炸裂。

加热制取:先预热,然后用酒精灯在试管底部均匀加热,收集氨气。

2、氨的性质实验氨气的溶解性:用一个装满氨气的集气瓶,瓶口向下,将集气瓶倒扣在盛有大量水的水槽中,观察集气瓶内水面的上升情况。

氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝:将一张湿润的红色石蕊试纸放在试管口,观察试纸颜色的变化。

氨气与氯化氢气体反应:在两根分别蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒靠近,观察产生的现象。

化学氨气制取实验报告

化学氨气制取实验报告

一、实验目的1. 熟悉氨气制备的原理和方法。

2. 掌握氨气的性质和实验室安全操作规程。

3. 提高化学实验技能和数据处理能力。

二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,具有强烈的还原性。

实验室常用固体氯化铵(NH4Cl)与固体氢氧化钙(Ca(OH)2)反应制备氨气。

反应方程式如下:2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O三、实验仪器与试剂1. 仪器:锥形瓶、酒精灯、试管、试管夹、玻璃棒、铁架台、集气瓶、橡胶塞、水槽、毛玻璃片、滴管、天平等。

2. 试剂:固体氯化铵、固体氢氧化钙、稀盐酸、氢氧化钠、硫酸铜溶液、氨水等。

四、实验步骤1. 准备工作:将固体氯化铵和固体氢氧化钙分别称量,准确到0.1g。

2. 氨气制备:将称量好的固体氯化铵和固体氢氧化钙放入锥形瓶中,用玻璃棒搅拌均匀。

3. 加热反应:将锥形瓶放置在铁架台上,用酒精灯加热锥形瓶底部,观察反应情况。

当观察到有大量气泡产生时,表示氨气开始生成。

4. 收集氨气:将集气瓶倒置于水槽中,用毛玻璃片封住锥形瓶口,待氨气充满集气瓶后,用橡胶塞封住集气瓶口。

5. 氨气性质实验:取一支试管,加入少量稀盐酸,将集气瓶中的氨气导入试管中。

观察是否有大量气泡产生,证明氨气具有还原性。

6. 氨水制备:取一支试管,加入少量氢氧化钠溶液,将集气瓶中的氨气导入试管中。

观察氨水是否生成,证明氨气溶于水形成氨水。

7. 氨气实验结束:将实验装置拆解,清理实验台。

五、实验数据记录与处理1. 氯化铵质量:m(NH4Cl) = 0.5g2. 氢氧化钙质量:m(Ca(OH)2) = 0.5g3. 氨气生成量:V(NH3) = 100mL4. 氨气密度:ρ(NH3) = 0.77g/L5. 氨气摩尔质量:M(NH3) = 17g/mol根据实验数据,计算氨气的物质的量:n(NH3) = m(NH3) / M(NH3) = 0.77g / 17g/mol = 0.045mol六、实验结果与分析1. 实验过程中,观察到氯化铵和氢氧化钙混合后,加热产生大量气泡,证明氨气成功制备。

制备氨气实验报告

一、实验目的1. 了解氨气的制备原理和方法。

2. 掌握实验室制备氨气的操作步骤。

3. 学习使用实验仪器,提高实验技能。

4. 分析氨气的性质,了解其在工农业生产中的应用。

二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水,溶于水后形成氨水。

在实验室中,常用氯化铵(NH4Cl)和碱石灰(CaO)混合加热制备氨气。

反应方程式如下:2NH4Cl + CaO → 2NH3↑ + CaCl2 + H2O三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:试管、酒精灯、铁架台、导管、集气瓶、烧杯、滴管、量筒、棉花、石棉网等。

2. 实验试剂:氯化铵、碱石灰、浓硫酸、氯化钙、蒸馏水等。

四、实验步骤1. 准备氯化铵和碱石灰。

将氯化铵和碱石灰按一定比例(1:1)混合均匀。

2. 将混合好的氯化铵和碱石灰放入试管中,加入少量蒸馏水湿润。

3. 将试管固定在铁架台上,用酒精灯加热试管底部,观察反应情况。

4. 当加热到一定温度时,氨气开始产生,导管中会有气泡产生,将导管插入集气瓶中收集氨气。

5. 观察氨气的性质,如气味、溶解度等。

6. 为了干燥氨气,将集气瓶中的氨气通过装有浓硫酸或氯化钙的干燥管。

7. 最后,将干燥后的氨气导入烧杯中,观察氨水生成情况。

五、实验现象1. 加热试管后,氯化铵和碱石灰混合物发生反应,产生大量气泡,导管中气泡增多,氨气开始产生。

2. 氨气具有刺激性气味,溶于水后呈碱性。

3. 干燥后的氨气通过浓硫酸或氯化钙干燥管,氨气被干燥。

4. 将干燥后的氨气导入烧杯中,氨水生成,烧杯中溶液呈碱性。

六、实验结果与分析1. 通过实验,成功制备了氨气,并观察到了氨气的性质。

2. 实验结果表明,氯化铵和碱石灰混合加热可以制备氨气,氨气具有刺激性气味,易溶于水,溶于水后呈碱性。

3. 实验过程中,需要注意安全操作,防止氨气泄漏和烧伤。

七、实验结论1. 氯化铵和碱石灰混合加热可以制备氨气。

2. 氨气具有刺激性气味,易溶于水,溶于水后呈碱性。

氨气的性质实验报告

一、实验目的1. 了解氨气的物理性质和化学性质。

2. 掌握氨气的制备方法和检验方法。

3. 通过实验,加深对氨气性质的理解。

二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,极易溶于水,水溶液呈碱性。

氨气在常温下加压即可使其液化,沸点为-33.5℃。

氨气具有还原性,可以与酸、氧化剂等反应。

三、实验用品1. 实验仪器:铁架台、试管、酒精灯、滴管、集气瓶、烧杯、玻璃棒、玻璃片、镊子等。

2. 实验试剂:氨水、浓盐酸、酚酞试液、氧化铜、氢氧化钠、氢氧化钙、氯化铁等。

四、实验步骤1. 氨气的制备(1)取一个干燥的试管,加入适量的氢氧化钙粉末。

(2)用滴管吸取少量氨水,滴加到试管中。

(3)用酒精灯加热试管,观察试管中产生的气体。

2. 氨气的物理性质(1)观察氨气的颜色、气味、溶解性。

(2)取一个集气瓶,将氨气收集在瓶中,观察氨气的密度。

3. 氨气的化学性质(1)氨气与酸的反应取一个试管,加入少量氨水,加入少量浓盐酸,观察现象。

(2)氨气与氧化铜的反应取一个试管,加入少量氧化铜粉末,加入少量氨水,加热试管,观察现象。

(3)氨气与氢氧化钠的反应取一个试管,加入少量氢氧化钠固体,加入少量氨水,观察现象。

(4)氨气与氯化铁的反应取一个试管,加入少量氯化铁溶液,加入少量氨水,观察现象。

五、实验现象1. 氨气制备:加热试管时,试管中产生大量无色气体,具有强烈刺激性气味。

2. 氨气的物理性质:氨气为无色、有强烈刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。

3. 氨气的化学性质:(1)氨气与酸的反应:产生大量白烟。

(2)氨气与氧化铜的反应:黑色粉末逐渐变为红色。

(3)氨气与氢氧化钠的反应:无明显现象。

(4)氨气与氯化铁的反应:产生红褐色沉淀。

六、实验结论1. 氨气是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。

2. 氨气具有还原性,可以与酸、氧化剂等反应。

3. 通过实验,加深了对氨气性质的理解。

七、注意事项1. 实验过程中,注意安全,避免氨气中毒。

中学化学氨气的实验室制法实验教案

中学化学氨气的实验室制法实验教案实验目的:通过实验,了解氨气的制备方法,掌握实验室制备氨气的基本步骤和操作技巧,培养实验操作和观察数据分析的能力。

实验器材:氨水(浓度为10%)、氢氧化钠固体、灼烧瓶、输液器、燃气瓶、玻璃棒。

实验原理:氢氧化钠固体和氨水反应得到氨气:2NH4OH(aq)→ (NH4)2O(g)+ H2O(g)实验步骤:1. 预备试剂:- 准备10%浓度的氨水溶液。

- 将适量的氢氧化钠固体放入灼烧瓶中备用。

2. 实验操作:- 将灼烧瓶放置在排风扇下方,确保使用实验室通风良好。

- 将氨水溶液倒入燃气瓶中。

- 将输液器的一端插入燃气瓶中,另一端悬空于灼烧瓶内。

- 用玻璃棒轻轻拨动灼烧瓶底部,使氢氧化钠颗粒与氨水溶液混合。

- 观察灼烧瓶中的实验现象,记录实验数据。

3. 实验注意事项:- 氨气具有刺激性气味,实验操作时要保持通风。

- 燃气瓶中的氨水溶液要小心倒入,避免溅出和直接接触皮肤。

- 操作完毕后,及时关闭燃气瓶和排风扇。

实验结果与数据记录:- 实验现象:在灼烧瓶中可以观察到气泡产生,并且有气味散发出来。

- 实验数据:记录气泡的产生时间,并记录气味的强烈程度。

实验讨论与分析:将氢氧化钠固体与氨水反应后,产生氨气和水蒸气。

由于氨气具有刺激性气味,实验中容易通过气味来判断氨气的产生是否成功。

实验数据中气泡的时间和气味的强烈程度可以作为判断氨气生成的依据。

实验延伸:- 观察氨气的可燃性,将一根点燃的火柴靠近灼烧瓶中的氨气,观察是否能够点燃气体。

- 探究氨气与一些酸性气体的反应,例如二氧化碳气体,观察是否产生反应。

实验安全性:- 实验操作中要保持通风,避免长时间接触氨气。

- 处理实验废液时要小心操作,避免溅出和直接接触皮肤。

实验总结:通过本次实验,我们成功地制备了氨气,并观察到了氨气产生的实验现象。

同时,我们了解了氨气的制备原理和实验操作技巧。

实验中要注意实验室的通风以及使用化学品时的安全操作。

氨气的性质_实验报告(3篇)

第1篇物理性质- 化学式:NH3- 相对分子质量:17.031- 标准状况下的密度:0.7081g/L- 颜色和气味:无色,具有强烈刺激性气味(类似于尿味)- 溶解性:极易溶于水,溶解度为1:700化学性质1. 与水反应:- 氨气与水反应生成一水合氨(NH3·H2O),一水合氨是弱电解质,具有弱碱性。

- 反应方程式:NH3 + H2O ⇌ NH3·H2O- 一水合氨部分电离生成铵离子(NH4+)和氢氧根离子(OH-),因此氨水呈弱碱性。

- 氨水不稳定,受热分解生成氨气和水。

2. 与酸反应:- 氨气与酸反应生成铵盐。

- 例如,氨气与硫酸反应生成硫酸铵:(NH3)2SO4。

- 反应方程式:2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO43. 还原性:- 氨气在一定条件下具有还原性,其催化氧化产物是一氧化氮(NO)。

- 反应方程式:4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O4. 与氧气反应:- 氨气与氧气反应生成氮气和水。

- 反应方程式:4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O其他性质- 氨气的干燥通常使用碱石灰作为干燥剂,不能用氯化钙或浓硫酸等酸性干燥剂。

- 氨气、一水合氨、氨基和铵根中氮元素都是-3价,体现了物质间的对应关系。

综上所述,氨气是一种具有多种性质和应用的化学物质。

在实验室和工业生产中,氨气被广泛用于合成氨、氮肥、炸药、合成橡胶等领域。

第2篇一、实验目的1. 了解氨气的物理性质,如颜色、气味、溶解度等。

2. 掌握氨气的化学性质,如与水、酸、碱的反应等。

3. 通过实验,加深对氨气性质的理解。

二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,在常温常压下极易溶于水,形成氨水。

氨水呈弱碱性,可以与酸反应生成铵盐。

氨气在一定条件下具有还原性,可以与氧气、氯气等反应。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:- 氨水- 酸性溶液(如盐酸)- 碱性溶液(如氢氧化钠溶液)- 氯水- 氢氧化铜溶液- 铜片- 硝酸银溶液- 银氨溶液- 铝片- 硫酸铜溶液 - 铝盐溶液- 燃烧匙- 烧杯- 试管- 滴管- 玻璃棒- 玻璃片- 烧杯架- 铁架台- 漏斗- 研钵- 研杵- 火柴- 烧杯2. 实验仪器:- 气体发生装置 - 气体收集装置 - 烧杯- 试管- 滴管- 玻璃棒- 烧杯架- 铁架台- 漏斗- 研钵- 研杵- 火柴- 烧杯四、实验步骤1. 观察氨气的物理性质:(1)打开氨水瓶盖,观察氨气颜色、气味。

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合成氨
实验装置:
实验结果:
1.如图所示搭好装置,观察Y型管可以发现,Y型管的一端的内部是有一个露出来的小角,这一端放置锌片和稀硫酸来制备氢气,另外一段放置氯化铵饱和溶液和固体亚硝酸钠来制备实验所需的氮气,反应管中放置铁粉作为合成氨的催化剂,我们是将铁粉紧凑的夹在石棉中间。

2.在盛有要亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液的一边加热,到氮气产生较快时候,将酒精灯移到催化剂下面加热。

3.过了将近四分钟左右,锥形瓶中的酚酞试液变红色。

这时候Y型管中亚硝酸钠和饱和氯化铵溶液反应很剧烈,液体有可能会贱到另外一端,这时候用盛有冷水的烧杯在这一端将温度降下来,会让反应不那么剧烈。

问题讨论:
1.这个实验的Y型管有角的一端为何放的是锌粒和稀硫酸?
答:因为锌粒是颗粒状,而亚硝酸钠是粉末状的,在有角的一边加入颗粒状的锌粒,可以在加入粉末状亚硝酸钠的时候,这个突出来的角可以防止锌粒滑落出来。

2.实验过程中为什么亚硝酸钠和饱和氯化铵的一端如此剧烈?
答:若要制取较纯的氮气,可以用加热氯化铵饱和溶液与亚硝酸钠晶体(或饱和溶液)的混合物来制备氮气。

由于该反应是放热反应,所以当加热到开始反应时就应停止加热,并且在反应过程中,如果反应太剧烈,应用盛有凉水的烧杯将试管冷却。

3.制取氮气为何要用饱和氯化铵溶液,用稀溶液可以么?
4.还有没有其它简单制氨气的方法?
答:氯化铵和氢氧化钙,固固加热型,装置较简单,一般用Ca(OH)2,而不用NaOH,因NaOH碱性太强,对大试管腐蚀比Ca(OH)2强,在选用Ca(OH)2时要检验消石灰是否变质,因经过长期存放后消石灰部分变成碳酸钙,最好用新制的消石灰。

氯化铵与氢氧化钙Ca(OH)2质量比5:8为宜,如用硫酸铵代替氯化铵,则质量比为1:1,消石灰过量,以防止生成氨合物
氨催化氧化制硝酸
实验装置:
实验结果:
1.取半勺重铬酸铵置于石棉网上,放在三脚架上加热。

桔黄色重铬酸铵剧烈反
应,分解为墨绿丝状的三氧化二铬,并且固体呈蓬松状。

因为反应过程中,三氧化二铬与重铬酸铵相比较,三氧化二铬相当蓬松,加热分解过程中会有三氧化铬丝状固体四处飞溅,并且有刺激性气味气体。

所以在实验过程中根据我们的需求,只用半勺就可以了。

2.按图所示装配好实验装置,并检查气密性。

在反应管中间部位填入适量石棉,
再填入适量三氧化二铬并略填实,最后再填入一层石棉。

这个实验图和我们的有所不同,我们是将三氧化二铬紧凑的夹在石棉中间,不是将石棉放在途
中所示的试管两端。

3.再向锥形瓶中加入适量2:1的氨水。

在小烧杯中注入约半杯水,并滴入1-2ml
石蕊试液。

点燃酒精灯,加热催化剂。

利用气唧向锥形瓶内鼓入空气,保持气泡产生速度为1秒1个。

4.在我们第一次做实验中,因为忘记将浓氨水稀释,等待很长时间都为见到实
验结果出现,而紫色石蕊试液有些变蓝。

后来我们分析是因为在反应过程中,氨气的量太多导致还未被氧化就被鼓气到石蕊试液中,导致石蕊试液变蓝色。

5.
6.第二次我们将浓氨水稀释成1:2,和我们的第一次实验相同的是,在鼓气的过
程中,三氧化铬催化剂都出现微微燃烧红晕的状态,并且这次加热一小段时间就发现在烧瓶中有红棕色气体产生,当再过一段时间才发现石蕊试液变成肉红色。

7.实验结束,整理装置,发现三氧化铬催化剂仍是墨绿色丝状固体,当洗充满
二氧化氮的烧瓶时候,用水冲了四次左右才烧瓶才变回无色,这时烧瓶中仍有刺激性气味的气体放出。

问题讨论:
1.为什么实验过程中三氧化二铬会蓬松?
答:三氧化二铬外观与性状:鲜绿色粉末,无臭味。

重铬酸铵加热至150 °C可爆炸分解为三氧化二铬,氮气和水,该反应常被戏称为“火山爆发”。

所以我推断三氧化二铬在实验过程中出现的现象时因为在重铬酸铵加热分解过程中产生了氨气。

2.
3.为何在重铬酸铵加热过程中有刺激性气味气体产生?
答:我想这是因为在反应过程中还生成了氨气,根据网上资料查的,这个反应会有其它的副反应,所以有很多学者对这个反应最后的结果产生了质疑,而通过这节课的实验,我们发现这个反应会有刺激性气体氨气产生。

并且根据资料查的还有氧气也会产生。

4.三氧化铬要如何放置才能让反应处于很好的催化效果?
答:书上和网上很多资料都显示是平铺在试管中间,而在试管中的导管口塞上棉花,但我认为这样的方式不太好,而老师给我们提供的方法比较合理,因为这样让催化剂紧密的放在试管中间,可以使反应中与催化剂的接触面积较大,反应充分。

5.
6.试验中的氨水为何要配置1:2的比例,其它比例可以么?
答:在查阅了相关资料后发现,有人用1∶1的氨水,而有些则是2∶1或3∶2,笔者按照这些配比去做实验,结果并不能够保证每次都成功。

其中主要原因就是每次实验的室温是不同的,造成氨水的温度不同,它的饱和蒸汽压也发生了变化,因此氨水浓度要根据室温高低加以调节。

市售浓氨水的质量分数约为27%,在20℃时的密度为0.9 g·mL-1。

笔者通过实验发现当氨水浓度接近如下关系时,可使实验获得满意效果,但是我们在做实验时候一般选用一比二,既不会氨水浓度太高也不会太低。

7.应该如何控制鼓气的速率?
答:查资料上面看,都为对鼓气速率做明确的规定,并且流入装置气体的速率并不是实验的关键,而关键是氨水的浓度。

常我们会理解成鼓气速度过快会从浓氨水中带出过多的氨气。

而过量的氨气会和生成的NO或NO反应形成含有硝酸铵或亚硝酸铵的白烟,而事实上大多数实验失败时确实出现了类似情况;鼓气速度过慢则带出的氨气偏少,未达到反应所需的浓度。

不但无法使催化剂保持红热状态。

8.第一次实验的失败是什么原因?
答:我们第一次实验的失败主要是氨水浓度的不适量,我们用的是浓氨水,导致在过程中反应为进行充分氨气就进入到石蕊试液中。

9.为何是先有红棕色气体充满烧瓶,之后一段时间才出现石蕊试液变成肉红
色?
答:我想是因为在试验中,生成的二氧化氮先充满烧瓶中,当烧瓶充满才会使石蕊试液变色,所以在看到烧瓶中颜色有变化时候,再继续加热就会出现石蕊试液变色了。

10.
11.三氧化铬催化剂为何在反应过程中发红?为什么我们要现制三氧化铬,而且
有些组做实验时候为出现三氧化铬红热现象,为什么?
答:我觉得是因为他们没有将催化剂加热干燥完全,我们现制的三氧化铬活性较好,并且制的三氧化二铬非常疏松,有更大的接触面积的原因。

12.为何在燃烧管和烧瓶中增加一个装有无水氯化钙的干燥管?
答:因为氨气在氧化后生成了大量的水。

水蒸气的存在不仅不利于二氧化氮的观察,而且会将其吸收形成硝酸酸雾在这里氯化钙不但具有干燥的作用,还能吸收过量的氨气,可以更加直接清晰地观察到红棕色的二氧化氮气体。

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