氨催化氧化实验研究报告

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氨的催化氧化制硝酸

氨的催化氧化制硝酸

氨的催化氧化制硝酸
(一)实验目的
1.熟练掌握演示“氨的催化氧化制硝酸”实验的操作技能。

2.了解该实验不同的几套装置,提高对实验装置的选择、评估及改进等能力。

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、石棉、重铬酸铵、氨水、石蕊试液。

(三)实验原理
(NH 4)2Cr 2O 7 Cr 2O
3 + N 2↑ +4H 2O
4NH 3+5O 2 4NO+6H 2O
2NO+O 2 2NO 2
3NO 2+6H 2O 2HNO 3+ NO
(四)实验装置
加热 加热 催化剂 氨催化氧化制硝酸实验装置
(五)实验步骤
(六)实验分析
1.圆底烧瓶中红棕色气体为二氧化氮。

2.圆底烧瓶中出现白烟,白烟为硝酸铵。

3.小烧杯内颜色变化,是二氧化氮与水反应产生硝酸,使石蕊变色。

(七)注意事项
1.反应前必须检查气密性。

2.取用的重铬酸铵要适量,若量过多,加热分解时会飞溅。

3.鼓气速度要不能过快,否则氨气来不及反应就直接加入圆底烧瓶,造成实验失败。

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

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 + 6H2O4NH3 + 4O2 = 2N2O + 6H2O4NH3 + 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=2NO23NO2+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。

氨氧化法制备硝酸

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。

氨的催化氧化实验报告

氨的催化氧化实验报告

氨的催化氧化实验报告一、实验目的1、探究氨在催化剂作用下被氧化的化学反应过程。

2、掌握氨的催化氧化实验的操作方法和注意事项。

3、观察实验现象,理解氨的催化氧化反应的原理。

二、实验原理氨的催化氧化反应方程式为:4NH₃+ 5O₂=催化剂= 4NO + 6H₂O在这个反应中,氨气(NH₃)与氧气(O₂)在催化剂(如铂铑合金)的作用下发生反应,生成一氧化氮(NO)和水(H₂O)。

一氧化氮不稳定,容易与氧气继续反应生成二氧化氮(NO₂)。

三、实验用品1、仪器大试管、锥形瓶、带双孔塞的导气管、铁架台、酒精灯、石棉网、玻璃纤维。

集气瓶、水槽、注射器。

2、药品浓氨水、浓硝酸、蒸馏水、氢氧化钠溶液。

铂铑合金丝(或三氧化二铬)。

四、实验装置实验装置主要由氨气发生装置、催化氧化装置和收集装置三部分组成。

氨气发生装置:由大试管、橡胶塞、导气管组成。

在大试管中加入浓氨水,通过加热产生氨气。

催化氧化装置:将铂铑合金丝绕成螺旋状,固定在双孔塞的一个孔中,另一个孔插入导气管。

将双孔塞塞在锥形瓶上,锥形瓶中装有浓硝酸,用于吸收未反应的氨气。

收集装置:用集气瓶收集产生的气体。

五、实验步骤1、检查装置的气密性连接好实验装置后,将导气管的一端浸入水槽中,用手握住装置,观察导气管口是否有气泡冒出。

若有气泡冒出,说明装置气密性良好;若无气泡冒出,则需要检查装置,重新连接。

2、制备氨气在大试管中加入适量的浓氨水,塞上带有导气管的橡胶塞。

将大试管固定在铁架台上,并在试管下方放置石棉网,用酒精灯加热。

观察到有气泡产生,用湿润的红色石蕊试纸放在导气管口,试纸变蓝,说明产生了氨气。

3、进行催化氧化反应停止加热氨气发生装置,将产生的氨气通入催化氧化装置。

预先将铂铑合金丝加热至红热状态,观察到氨气与红热的铂铑合金丝接触后,铂铑合金丝继续保持红热状态,同时有红棕色气体产生。

4、气体的收集与检验用排水法收集集气瓶中的气体。

收集满后,用玻璃片盖住集气瓶口,将集气瓶正放在桌面上。

胺的氧化实验报告(3篇)

胺的氧化实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 学习并掌握胺的氧化实验原理及方法。

2. 掌握氧化剂的选择及用量对氧化反应的影响。

3. 观察氧化反应的产物,分析产物结构及性质。

二、实验原理胺是一种含有氮原子的有机化合物,具有一定的碱性。

在酸性条件下,胺可被氧化剂氧化,生成相应的氧化产物。

本实验采用过氧化氢(H2O2)作为氧化剂,将胺氧化成醛或酮。

反应方程式如下:R-NH2 + H2O2 → R-CHO + H2OR-NH2 + 2H2O2 → R-CO-CH3 + H2O其中,R代表烷基或芳基。

三、实验材料与仪器1. 实验材料:胺(如苯胺、甲胺等)、过氧化氢(H2O2)、稀硫酸、氢氧化钠、无水乙醇、氯仿、蒸馏水等。

2. 实验仪器:烧杯、试管、冷凝管、滴定管、分液漏斗、恒温水浴锅、磁力搅拌器、旋光仪、紫外-可见分光光度计等。

四、实验步骤1. 配制反应溶液:取一定量的胺,加入适量的稀硫酸,使其成为酸性溶液。

2. 氧化反应:将酸性溶液加入装有磁力搅拌器的烧杯中,缓慢滴加过氧化氢,控制滴加速度,观察反应现象。

3. 分离产物:反应完成后,将反应溶液加入适量的氢氧化钠溶液,调节pH值至碱性,使氧化产物与水层分离。

4. 提取产物:将分离出的有机层用无水乙醇萃取,去除水层,得到氧化产物。

5. 分析产物:使用旋光仪或紫外-可见分光光度计对产物进行定量分析,确定氧化产物的含量。

五、实验结果与分析1. 氧化反应现象:在酸性条件下,胺与过氧化氢反应,产生气泡,反应过程中溶液颜色逐渐变深。

2. 产物分析:通过旋光仪或紫外-可见分光光度计分析,确定氧化产物的含量。

3. 氧化剂用量对反应的影响:实验表明,在一定范围内,过氧化氢的用量与氧化产物的含量呈正相关。

过量过氧化氢会导致氧化过度,产生副产物。

4. 酸性条件对反应的影响:实验表明,酸性条件有利于氧化反应的进行,但过高的酸性会导致副反应的发生。

六、实验总结1. 本实验成功实现了胺的氧化反应,得到了相应的氧化产物。

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。

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

化学教学论实验报告——氨的催化氧化和喷泉实验引言氨是一种重要的无机化合物,它在工业和生活中都有广泛的应用,例如作为农业肥料和制造化学品等。

氨的产生和使用也存在一些安全问题,因此研究氨的分解和催化氧化等过程具有重要意义。

实验一:氨的催化氧化$4NH_{3}+3O_{2}\rightarrow 2N_{2}+6H_{2}O$氨气和氧气的摩尔比为4:3,气体反应需要在催化剂的作用下进行,通常采用铂催化剂。

实验步骤:1. 将一定量水倒入圆底烧瓶中,加入适量0.5%铂黑,摇晃均匀使其沉淀在瓶底。

2. 将一定量氨气通过导管通入滴定管中,然后将氨气缓缓加入烧瓶中,并在烧瓶口处接上气瓶和压力计,以控制气体的流量和压力。

3. 启动电炉,将烧瓶放入调节好的温度范围内进行反应,反应过程中通过压力计和气瓶控制气体的流量和压力,实时记录反应时间和温度。

4. 反应结束后,关闭电炉和气体流量,取出烧瓶,用冷水淋凉,然后将反应混合液进行滴定,计算反应产物的摩尔数量和反应率。

实验结果:将10mL氨气通入反应瓶中,与经过预处理的空气混合并在200℃下反应,反应时间为40min,得到的产物混合物可以滴定出10.65mL硝酸银标准溶液,反应率为92.7%。

研究了氨气催化氧化的反应条件和反应过程,通过催化剂的协同作用和恰当的反应温度和时间控制可以获得较高的反应率,这种反应技术在工业上具有广泛的应用前景。

实验二:氨的喷泉实验氨气可以通过喷泉实验来展现其化学性质和反应过程,喷泉实验的反应式为:喷泉实验的原理是将氨气通过氯化铵和氢氧化钠的反应来释放出来,反应中产生气体的冲击力能够产生强烈的视觉和声音效果。

1. 将一小勺氯化铵放入烧杯中,加入适量蒸馏水,使其溶解。

2. 将少量氢氧化钠放入漏斗中,缓缓滴加到烧杯中,同时搅拌均匀。

3. 立即将气相反应瓶放到烧杯口上,捏住瓶子底部,保持瓶体高于烧杯,让氨气从顶部喷出,并形成雪山状的液态氨。

4. 持续观察喷泉实验过程,对实验现象进行解释和说明。

“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

“氨的催化氧化”实验设计与研究实验报告实验目的:通过氨的催化氧化实验,研究氨氧化反应的催化剂、反应条件和反应机理。

实验原理:氨氧化是氨与氧气在高温下催化反应生成氮气和水的过程,反应式如下:4NH3+5O2→4NO+6H2O实验步骤:1.实验前准备:将所需实验溶液、试剂、催化剂准备好;2.实验前操作:将氨溶液与催化剂加入反应瓶中,并将氧气通入瓶中;3.反应操作:反应进行一段时间后停止通入氧气,收集生成的氮气和水,并测定其量;4.反应后操作:离心沉淀,收集沉淀物并加以分析。

实验材料:氨水、催化剂、氧气、反应瓶、离心机、量筒、烧杯等。

实验结果:根据实验观察和数据测量,记录了反应过程中氮气和水的生成量,并对沉淀物进行了分析。

实验讨论:1.对不同催化剂的催化效果进行了比较,发现一些催化剂对氨氧化反应具有较高的催化效率。

2.在不同的反应条件下进行实验,发现温度和氧气浓度对反应速率有较大影响。

3.分析了氮气和水的生成量与反应时间和催化剂种类的关系,推测了反应机理。

实验结论:通过氨的催化氧化实验,得出以下结论:1.氨氧化反应可以通过适当的催化剂催化加速;2.温度和氧气浓度对反应速率有较大影响;3.反应生成的氮气和水的量与时间和催化剂种类有关。

实验不足:1.实验中可能存在催化剂的选择不合适,导致反应效果不理想;2.实验中未对反应的具体机理进行深入研究,仅通过反应观察进行了初步推断。

进一步研究方向:1.深入研究氨氧化反应的机理,探索反应中的中间产物和反应路径;2.优化催化剂的选择和反应条件,提高氨氧化反应的催化效率;3.研究氨氧化反应在工业生产中的应用潜力,并进行相关工程化设计。

总结:通过“氨的催化氧化”实验,我们初步了解了氨氧化反应的催化作用和反应条件的影响,并对实验结果进行了分析和讨论。

希望进一步的研究能够揭示氨氧化反应的机理,为工业生产和环境保护提供更好的方法和技术。

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(3)实验一般会得到氨水的最佳浓度为3:2或1:1,这与实验时的具体操作有关,如鼓气管插入的深浅、鼓气的速率等。
参考文献:刘桂林.氨的催化催化氧化实验探讨.枣庄师专学报(自然科学版),1989年第4期(总第8期):第81—83页
舒元梯程桢臣.化学实验研究.成都:西南交通大学出版社,1994
指导老师:_______________
实验研究的主要内容:通过控制变量法探究本实验最佳的氨水浓度和催化剂种类。
实验研究方案及实验记录表格:
实验装置
(2)不同催化剂对实验效果影响的探讨(说明,先用Gr2O3作
催化剂在氨水浓度分别为3:2和1:1条件先反应,得出1:1
效果较好,故下面均以氨水浓度为1:1进行探究)
(1)氨水浓度对实验效果的影响的探讨
《化学实验教学研究》实验报告
实验设计项目氨催化氧化实验研究实验时间星期二上午√下午晚上
姓名方胜敏学号222009316011185同组人李媛(142)
实验目的:1.学习改进(或设计)化学实验装置的方法;
2.探究本实验成功的条件。
实验教学目标:1.培养学生观察实验现象、记录实验条件的能力;
2.培养学生良好的科学方法、态度及环保意识。
催化剂
NO2
Gr2O3
1:1
5min
出现红热火星
出现红棕色
Fe2O3
5min
颜色变黑
出先微红
MnO2
5min
无变化
无明显现象
结论
经过试验,在相同条件下,Gr2O3催化效果较好
问题讨论:
(1)实验中偶尔会出现白烟,可能是过量的氨气与生成的硝酸反应生成了硝酸铵;
(2)实验中有时为了弥补氧气的不足可以将集气瓶塞适当提起使氧气进入;
实验原理:(1)实验中主要的反:(2)实验中可能出现的反应:
NH4+5O2 4NO+6H2O+Q2NO+O2=2NO2+Q4NH3+4O2 2N2O+6H2O4NH3+3O2 2N2+6H20
3NO2+H2O=2HNO3+NO+QNH3+HNO3=NH4NO3
实验设计(或改进)思路:(1)降低催化剂成本,体改转化率:用非铂催化剂代替铂催化剂降低成本,将催化剂装入试管提高转化率;(2)消除其它气体对生成气体的影响:将气体生成装置和气体接受装置分开以消除相互干扰;(3)控制氨氧比例:通过鼓气、氨水浓度、鼓气管插入深度来调节氨氧比例。
催化剂
氨水浓度
反应时间
实验观察记录
催化剂
NO2
Gr2O3
1:0
10min
无红热火星
无红棕色
2:1
5min
出现红热火星
出先微红
3:2
5min
出现红热火星
出现淡红色
1:1
5min
出现红热火星
颜色较上加深
1:2
5min
出现红热火星
淡红色
结论
经过实验,氨水浓度为1:1时效果较好
催化剂
氨水浓度
反应时间
实验观察记录
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