氨氣系列性質(zhì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

俞遠(yuǎn)光

摘要：為了快速制取、收集、溶解氨氣，選用干燥管、廢果凍盒作反應(yīng)器，采用氫氧化鈉和濃氨水制取氨氣，實(shí)現(xiàn)了氨氣的制取、收集、溶解一體化；該實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，安全環(huán)保，成功率高，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和開(kāi)拓能力。

關(guān)鍵詞：氨氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)； 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005–6629（2013）9–0046–02 中圖分類(lèi)號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

現(xiàn)行不同版本的中學(xué)化學(xué)教材，在涉及實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的問(wèn)題上，不約而同地選擇了固-固加熱制取氣體的裝置，這樣做可以起到復(fù)習(xí)初中制取氧氣的裝置相關(guān)知識(shí)，掌握固-固加熱制取氣體的方法，但是開(kāi)拓創(chuàng)新略顯不足；為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和開(kāi)拓能力，選用干燥管，廢果凍盒作反應(yīng)器，采用氫氧化鈉和濃氨水制取氨氣，實(shí)現(xiàn)了氨氣的制取、收集、溶解一體化，使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯，安全環(huán)保。

1 傳統(tǒng)的氨氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

原理：氯化銨與消石灰共熱：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

反應(yīng)發(fā)生裝置：固-固反應(yīng)加熱裝置如圖1所示[1]

氣體收集：氨氣極易溶于水，只能用向下排空法收集。

檢驗(yàn)：①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接近集氣瓶口（變藍(lán)）；②用蘸著濃鹽酸的玻璃棒接近瓶口（產(chǎn)生白煙）。

噴泉實(shí)驗(yàn)：用向下排空氣法收集一燒瓶氨氣，用帶有膠頭滴管（滴管內(nèi)充滿(mǎn)水）的雙孔橡皮塞塞緊燒瓶，置于鐵架臺(tái)上，擠壓膠頭滴管，氨氣溶解燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，打開(kāi)止水夾，在大氣壓作用下，燒杯中酚酞試液被壓入燒瓶，產(chǎn)生噴泉（如圖2所示）。

實(shí)驗(yàn)不足之處：操作繁瑣，使用的儀器較多；產(chǎn)生氨氣較少；氣密性不好；氨氣易逸出污染環(huán)境；耗時(shí)多；另外更主要的是實(shí)驗(yàn)成功率不高。

2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)的氨氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

原理：氨氣在水中存在下列平衡：

氫氧化鈉溶于水形成水合鈉離子，水合氫氧根離子，消耗了水；放出大量的熱，氨氣揮發(fā)，平衡逆向移動(dòng)；氫氧根離子濃度增大，平衡逆向移動(dòng)，產(chǎn)生氨氣。

實(shí)驗(yàn)操作步驟：將大小合適的廢果凍盒子邊緣剪成鋸齒狀如圖3所示（為便于觀察，已經(jīng)放大），將剪好的廢果凍盒子塞入干燥管，向果凍盒中加入氫氧化鈉固體；膠頭滴管插入單孔橡皮塞，擠壓膠頭滴管，吸入濃氨水，將橡皮塞塞入干燥管（如圖4所示），將濃氨水滴入氫氧化鈉固體上面，產(chǎn)生氨氣。

氣體收集：氨氣極易溶于水，且密度小于空氣，只能用向下排氣法收集。

檢驗(yàn)：當(dāng)干燥管充滿(mǎn)氨氣后，氨氣進(jìn)入錐形瓶，酚酞試液變紅，無(wú)氨氣逸出（如圖5所示）。

噴泉實(shí)驗(yàn)：當(dāng)酚酞試液變紅后，擠壓膠頭滴管，氨氣溶于水，干燥管內(nèi)壓強(qiáng)下降，酚酞試液進(jìn)入干燥管，形成美麗的紅色噴泉，現(xiàn)象非常明顯（如圖6所示）。

實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單，使用儀器少（不用酒精燈，不用鐵架臺(tái)）；產(chǎn)生氨氣多，氣密性好，氨氣不能逸出，安全環(huán)保；耗時(shí)少，成功率高。

中學(xué)化學(xué)視倒吸“如狼似虎”，處處提防。本實(shí)驗(yàn)巧妙利用了倒吸原理，不僅環(huán)保經(jīng)濟(jì)，更重要的是開(kāi)闊了學(xué)生的眼界，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和開(kāi)拓能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)·化學(xué)1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007：99.