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氨气实验室制法的研究与改进

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氨气实验室制法的研究与改进

吐逊阿衣·艾买提

(一)氨气的实验室制取方法一1、实验仪器和药品

仪器:铁架台、铁夹、酒精灯、木砖、试管、试管塞、三通管、橡胶管、止水夹、橡皮筋、玻璃导管、集气瓶、双孔橡皮塞、药匙、火柴。

药品:氯化铵、消石灰、红色石蕊试纸、蒸馏水。2、实验装置图(如图1)

图1

A.用于加热反应物 B.D.用于吸收多余的氨气 E.a.氯化铵和消石灰混合物 b.①,②,③,④均为止水夹3、实验操作步骤

(1)按图装好仪器,打开①、②、③、④,在装入水。

(2)检查气密性:用酒精灯稍微加热试管好。

(3)用橡皮筋装好润湿的红色石蕊试纸

b。

A,若D中有气泡产生,则已密封

D中装入水或稀硫酸,E中

用于收集氨气 C.用于防止倒吸润湿的红色石蕊试纸

用于检满

(4)取下A装入氯化铵和消石灰盖上试管塞将药品混匀(5)关闭①。

(6)预热试管A,加热试管底部。

(7)检满:若试纸b变蓝,则B中已充满了氨气。(8)依次打开①,关闭②、③、④。(9)熄灭酒精灯。

,按图连接好A。

(10)倒置试管B,取出双孔试管塞换上无孔试管塞。即试管4、注意事项

(1)一定要先检查气密性。

B中装满氨气。

(2)一定要依次打开①,关闭②、③、④,才能保证不外泄氨气和试管充满氨气。

B中

(3)试管B一定要干燥,且收集满后取下时,一定要先将试管B倒置,才能确保收集的氨气不外泄。

(4)氯化铵与消石灰的质量比稍小于和干燥的作用,这样能得到较纯的氨气。

5∶8较好,过量的消石灰,可起到除杂

(二)氨气的实验室制取方法二1、实验原理

氧化钙是碱性氧化物,加热条件下可与氯化铵反应产生氨气的干燥剂,可及时吸收反应中产生的水而放出大量的热反应如下:

3↑+H2O (1) 2NHCl+CaO CaCl2+2NH

4

,同时又是良好

,有利于氨气的生成。有关

CaO+H2O = Ca(OH)2 (2) 2NH4Cl+Ca(OH)2

CaCl2+2NH3↑+2H2O (3)

2)

2、实验用品及装置图(图

大试管(30 mm×200 mm)、酒精灯、铁架台、铝制烧瓶夹、双顶丝、圆底烧瓶(1000 mL)、烧杯(500 mL)、调节夹、三通管、玻璃管、玻璃导管、尖嘴玻璃管、乳胶管、橡胶塞。

氧化钙、氯化铵、酚酞试剂、红色石蕊试纸

,其中氧化钙在使用前烘干。

图2

3、实验操作及现象

(1)按图2所示实验装置安装好仪器,打开调节夹B,用小橡胶塞塞住T型三通管的A管口,使长颈圆底烧瓶密闭。

(2)检查气密性:用酒精灯加热大试管,若盛适量水的烧杯中有气泡产生装置气密性良好。

(3)取下大试管,按一定质量比装入经研细、混合均匀的氧化钙和氯化铵试管底部铺开,塞紧橡胶塞,固定好装置。

(4)从T型三通管的A管口取下橡胶塞,关闭调节夹B,使圆底烧瓶经T型三通管的A管口与大气相通。

(5)点燃酒精灯,给大试管加热,立即有大量的氨气产生,并通过导管进入圆底烧瓶,圆底烧瓶中的空气经A管排出。

(6)将湿润的红色石蕊试纸靠近满氨气。

(7)打开调节夹B,塞住T型三通管的A管口,使圆底烧瓶与烧杯内水相通。(8)待导管C中滞留的空气被排尽,过量的氨气经导管C通入烧杯中,待水中有气泡产生时,熄灭酒精灯。当无气泡逸出时,给盛水的烧杯中滴加2-3滴酚酞试剂,搅匀。随着导管C内的氨气不断溶于水,使导管C内的液面会不断上升,最后进入圆底烧瓶,形成持续有力的红色喷泉。

4、注意事项

A管口,若试纸变蓝色,证明圆底烧瓶中已集

,在,则

在以CaO既做反应物又做干燥剂的条件下,可以大大加快氨气生成的速率。

在半封闭装置中将6.5g CaO与5.0g NH4Cl研细混匀,直接加热3-4min,可收集1000 mL氨气,继而形成持续、有力的喷泉。如需收集

4Cl用量减半,同样可以获得满意效果。可将CaO和NH

500 mL氨气进行喷泉实验,

(三)氨气的实验室制取方法三

将氨气的制备,收集物理,化学性质合二为一,做到实验简单,现象明显,效果良好。

图3

A.浓氨水 B.氢氧化钠固体 C.滴有酚酞的水

且该法制按其反应速率

1.让学生学会实验室另一种快速制取氨气的方法和原理,

快,时间段,试管不会破裂。同时还让学生学会了另一种证明氨气极易溶于水的方法。

2.学会安琪的制备,收集,物理。化学性质的实验一体化,成功率高,让学生更真实的体验氨气的物理和化学性质。

3.实验装置简单,易于操作,现象明显直观,课堂耗时短,非常适合演示实验。4.尽可能地避免了氨气排进空气中,环保无污染。

(四)氨气的实验室制取方法四

1.实验原理

图4

2.实验用品及装置

粗试管,酒精灯,铁架台,圆底烧瓶,烧杯,玻璃棒,橡皮管,调速夹,医用塑三通管,小试管,滴管,细导管,氯化铵固体,

30% NaOH 溶液,浓盐酸,

稀盐酸,湿润的红色石蕊试纸,酚酞试剂,奈氏试剂,滤纸

3.实验操作

在烧杯A中加入稀HCl30 mL ,在烧杯B中注入适量水并加入3~ 4 d 酚酞试剂。关闭调速夹a,开通调速夹b,检查装置气密性,确保装置不漏气,先在促试管中加入适量的固体氯化铵和有大量的氨气产生,按其通过导管

30%的NaOH 溶液。点燃酒精灯开始加热,立即E进入圆底烧瓶,圆底烧瓶中的空气沿导管

F

排除。此时在位于烧杯B中的F管口处,可看到不停地有气泡放出,但无色酚酞溶液并不变色,待到氨气充满圆底烧瓶后(约 2~3 分钟),过量的氨气就通过导管F进入烧杯B中,十分太溶液变红色,这是关闭调速夹

b,同时熄灭酒精的,

官场圆底烧瓶现象的变化。由于导管F中的氨气不断的溶于水,使导管F中的红

色喷泉,喷泉高,喷泉急,现象非常明显。待喷泉试验结束后,再次点燃酒精灯,加热粗试管打通调速夹盐酸的玻璃棒靠近导管

a,并将导管G从烧杯A中移除,用滤纸擦干,用蘸有浓G口出,立即产生到量的白烟,将湿润的红色石蕊试纸靠

近G管口,试纸变蓝色。随后再将导管G移入烧杯A中,熄灭酒精灯,停止加热,片刻后,关闭调速夹a,用胶头滴管去烧杯A中溶液2~3dmL,注入干净的试管中,然后滴加奈氏试剂2~3 d,既有棕红色的沉淀生成。4.实验优点

本实验将氨气的产生,收集及性质实验在一个封闭系统中完成,由于氨气与浓盐酸和红色石蕊试纸的作用片刻即可完成,

氨气的外排量极少,基本消除了氨

气外逸对环境的污染,同时几个实验一气呵成,时间段,操作也方便,切现象明显。

(五)氨气的实验室制取方法五1.实验目的

氨气的制取及性质实验是中学化学实验教学的重点之一。

由于氨气极易溶于

水,不能采用排水集气法收集氨气,通常用向下排空气法收集氨气,但收集到的氨气不纯,氨气浓度不大,会影响氨气的喷泉实验效果;氨气具有刺激性恶臭的气味,在实验过程中氨气很容易逸出,污染空气,同时也浪费药品。为了解决以上问题,特设计了一套氨气的制取及性质实验装置,探究氨气的性质。2.实验仪器及试剂

仪器:铁架台(带铁夹)、酒精灯、硬质试管、单孔胶塞、玻璃管、胶管、一次性注射器、烧杯、小漏斗、玻璃棒、塑料管、止水夹、胶帽、方木块、火柴。试剂:生石灰、氯化铵、浓盐酸、红色的石蕊试纸、蒸馏水、酚酞试液。3.实验原理、实验仪器装置图及仪器的组装说明

氧化钙是碱性氧化物,加热条件下可与氯化铵反应产生氨气燥剂,可及时吸收反应中产生的水而放出大量的热如下:

△2NH4Cl+CaO CaCl

,同时又是良好的干

,有利于氨气的生成。有关反应

2

+2NH3↑+H2O CaO+H2O = Ca(OH)2

+2NH3↑+2H2O

△2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl

2

图5

根据实验需要可将图

1的导管口跟图2的导管口连接,也可将图

2中的液体是水。

1的导管口跟

图3注射器的乳头出口连接,图4.实验操作

1.先检查发生装置的气密性,然后分别取少量粉末状的生石灰和氯化铵,生石灰稍过量,并将它们在滤纸上混合均匀,迅速用纸槽将药品装入硬质试管的底部,塞紧胶塞,同时将图

1的导管口跟图2的导管口连接起来。

2

2.用酒精灯加热试管底部,先预热,然后将外焰固定在试管的底部,在图的烧杯中滴加几滴酚酞试液,若液面变成浅红色,停止加热。3.将注射器的活塞推到空筒的底部排出空气,然后将图

1的导管口跟图3注

射器的乳头出口连接好,继续给试管加热,当活塞移动后,用小火加热,防止活塞冲出,收集气体达到实验需要量时停止加热,

用止水夹夹住胶管,并用胶帽盖

2装置吸收多余的气体,

好注射器的乳头出口,若不需要再制取氨气了,就用图防止氨气逸出污染空气。

4.对氨气的性质进行探究。将湿润的红色石蕊试纸放在玻璃棒的一端,把注射器乳头出口上的胶帽取下,出口朝下,接着把试纸靠近注射器的出口,同时轻轻推动活塞使少量氨气逸出,可以观察到湿润的红色石蕊试纸变成蓝色,可以把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近注射器出口,

此时也

能够观察到有白烟生成;将注射器

的乳头插入水中,水很快进入空筒,液面上升,说明氨气极易溶于水;也可以把一根大小适中的塑料管通过注射器出口插入到空筒内,也好。5.改进的意义

首先,由于在收集氨气之前已将试管、导管以及注射器筒内的空气基本排尽,

做氨气的喷泉实验,效果

收集到的氨气较纯,另外该实验用生石灰替代了熟石灰,制得的氨气较干燥,氨

气溶于水的实验效果较好;其二,该实验使用了尾气吸收装置,可以防止氨气逸出污染空气;其三,用注射器收集气体,做性质实验时能用活塞控制气体用量,节约药品,也能为课堂教学节约时间。(六)氨气的实验室制取方法六

图 6

对实验的改进和创新:

本装置设置了回流管,回流管的作用优点:①使产生的气体循环流通减小它的压强。②可预防气体外泄,保护环境。

③确保气体一定的浓度,确保喷泉实验现象明显。改进后的优点:

①随时在课堂上制取收集氨气于烧瓶中,用手轻轻挤压塑料瓶,可观察到美丽的喷泉。②几个平行班级可连续使用,不用调换干燥烧瓶和胶头吸水,只要将烧瓶中的水

从导管中放出,可再收集氨气。

③实验操作非常方便,随时可进行实验,时间短、效果好。实验试剂:氢氧化钠、浓氨水、酚酞试液、红色石蕊试纸、水。

实验步骤:1.先将玻璃管弯制成所需角度,插入橡皮塞,组装好装置。2.在锥形瓶中加入氢氧化钠固体,在分液漏斗中加入浓氨水。3.连接好该装置,检查装置的气密性,注意装置不能漏气。

4.实验时开启止水夹Ⅰ和Ⅲ,关闭止水夹Ⅱ,开启分液漏斗活塞,将浓氨水慢慢滴入氢氧化钠固体中,使其产生的氨气能从导管缓缓进入到烧瓶,并用湿润的红色石蕊试纸在烧瓶口检验氨气是否集满,待氨气集满后,关闭分液漏斗活塞和止水夹Ⅰ、Ⅲ。5.开启止水夹Ⅱ,用手轻轻挤压塑料瓶,可观察到喷泉,如要继续实验,开启止水夹Ⅰ、Ⅲ,将烧瓶中的红色试液从导管中流入烧杯,完成后按前实验步骤进行操作。

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