氨催化氧化實驗的新設計

文章編號：1005－6629(2007)08－0011－01中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C

氨在催化劑作用下生成一氧化氮是氨的重要性質之一，但現行高中化學教材沒有給出具體的實驗方法。為了加深學生對該知識點的理解，培養學生的感性認識，激發學生的學習興趣，提高化學課堂教學質量，筆者對該實驗進行了認真的研究和設計，經過多次實驗證明，教學效果很好。現介紹如下，以供同行參考。

1實驗用品

大口可樂瓶(1.25L)2只，調壓器1個，單球干燥管2只，1號帶孔橡膠塞2個，3號帶孔橡膠塞2個，直玻璃管(20cm)1根，橡膠管(5cm)1段，電爐絲(20cm)1根，導線2根，鐵架臺1個，十字夾2個，鐵夾2個，細銅絲若干，碎玻璃片若干。

濃氨水，干燥堿石灰顆粒，濃硫酸。

2實驗裝置(如圖1所示)

A.可樂瓶1；B.單球干燥管1；C.粘有濃硫酸的碎玻璃片；D.可樂瓶1出氣孔；E.細銅絲團；F.鉑石棉；G.電爐絲；H.橡膠管；L.可樂瓶2進氣孔；M.干燥堿石灰顆粒；N.單球干燥管2；O.可樂瓶2；P.濃氨水；Q.1號帶孔橡膠塞。

3實驗方法及實驗現象

(1)將儀器、藥品按照實驗裝置圖裝好。

(2)將調壓器的指針調節到0刻度，然后打開電源開關，并慢慢調節調壓器的指針所指刻度逐漸增大，直到使電爐絲紅熱，此時紅熱的電爐絲給玻璃管內的鉑石棉加熱。

(3)當鉑石棉紅熱時關閉電源開關。用右手拇指反復多次堵住可樂瓶2的進氣口，同時用手指一次一次地迅速擠壓可樂瓶2的瓶體，使瓶體內的氨氣及其空氣通過單球干燥管2內的干燥堿石灰顆粒后進入玻璃管，并與紅熱的鉑石棉相接觸(此時可觀察到鉑石棉繼續保持紅熱狀態，由此說明氨的催化氧化反應是一個放熱反應)，使氨與氧氣發生反應，生成的氣體經過單球干燥管1內的粘有濃硫酸的碎玻璃片，被干燥后進入可樂瓶1的瓶體內與瓶內空氣中的氧氣發生反應，片刻可以觀察到有紅棕色的二氧化氮氣體生成。由此說明，氨氣與空氣中的氧氣在催化劑鉑石棉的作用下生成了一氧化氮，NO又繼續被氧化成NO₂。

4 實驗說明

(1)干燥管2內的堿石灰顆粒是用來干燥氨氣與空氣的混合氣體的，以防混合氣體內的水蒸氣進入反應體系內使紅熱的鉑石棉溫度降低而失去催化能力。

(2)干燥管1內的粘有濃硫酸的碎玻璃片是用來吸收氨氣與氧氣反應生成的水蒸氣，以避免水蒸氣進入瓶體內與生成的二氧化氮氣體發生反應產生酸霧，影響觀察二氧化氮氣體的顏色。