氨在氧氣中燃燒實驗的創新設計

譚文生

高中化學教材中在介紹氨的性質時提到“在通常條件下，氨在氧氣中不發生反應；在催化劑存在的條件下，能與氧氣反應生成NO和H2O，并放出熱量。”但也有很多書的習題中出現了“氨在純氧中能安靜燃燒，且生成Ｎ2 和Ｈ2O”。為了增強同學們的感性認識，筆者設計了一套簡易的實驗裝置，能非常方便地演示在不使用催化劑的情況下，氨確實在純氧中能安靜地燃燒，現象十分明顯，現介紹如下。

一、實驗用品

U形管、橡皮塞、雙孔橡皮塞、膠頭滴管、玻璃管 、小燒杯、打火機、濃氨水、氫氧化鈉固體、過氧化鈉固體、蒸餾水。

二、實驗裝置

實驗裝置如圖1所示。

圖1儀器制作方法是：選擇一個與U形管內徑稍大的橡膠塞，從U形管的管口把該橡膠塞嵌入至管中的合適位置，這樣就把U形管分成兩個獨立的空間，可分別用來制備O2和NH3。

三、實驗步驟

1.按圖1所示安裝好裝置，并保證裝置的氣密性完好。

2.將適量過氧化鈉固體從左邊裝入U形管的底部，將適量氫氧化鈉固體從右邊裝入U形管的內置橡膠塞上；左邊滴管吸入蒸餾水，右邊滴管吸入濃氨水后，分別塞緊左右對應的雙孔橡膠塞。

3.先擠壓裝有蒸餾水的滴管膠頭，讓蒸餾水和過氧化鈉固體接觸反應產生O2，接著擠壓裝有濃氨水的滴管膠頭，讓濃氨水和氫氧化鈉固體接觸反應產生NH3。（注：擠壓濃氨水時，要慢慢擠壓，以防止氣流過大使火焰熄滅）。

4.用打火機對準玻璃導管口，點燃產生的氣體，觀察現象。可見黃中略帶淡綠色火焰產生，拿干燥小燒杯罩在火焰上方，杯壁馬上出現霧氣，說明有水生成。

四、實驗優點

本實驗設計裝置簡易，可使氣體的制備和反應一體化完成，構思巧妙，設計緊湊，操作簡便；用實驗事實證明了NH3在純O2中能安靜燃燒(4NH3+3O22Ｎ2+6H2O)的結論，利于學生加深對氨還原性的認識，進一步提升學習化學的興趣。

(收稿日期：2013-10-28)