氨氣在氧氣中燃燒的實驗設(shè)計

林洪 陳貴新

摘要：針對氨氣在純氧條件下燃燒火焰不穩(wěn)定且實驗成功率不高的狀況，進行了實驗探究。設(shè)計了一套氨氣在氧氣中燃燒的簡易實驗裝置，讓通有氨氣和氧氣的兩導(dǎo)管相接觸后點燃，可觀察到氨氣在氧氣中安靜燃燒，實驗現(xiàn)象明顯，效果較好；此實驗可作為氨氣性質(zhì)的課外拓展延伸，利于學(xué)生加深對氨氣還原性的認識，進一步提升學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

關(guān)鍵詞：氨氣在氧氣中燃燒；實驗裝置設(shè)計；實驗改進；中學(xué)化學(xué)實驗教學(xué)

文章編號：1005–6629（2013）8–0044–01 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

有關(guān)氨氣在氧氣中燃燒的實驗在各版本高中化學(xué)教材中均很少提及，教材中只提到“在通常條件下，氨氣在氧氣中不反應(yīng)；在催化劑存在的條件下，能與氧氣反應(yīng)生成NO和H2O”，北師大無機化學(xué)教材[1]中提到“氨在純氧中能燃燒生成氮”。也有文章[2]中提到氨氣在氧氣中燃燒的方法，但實驗所需器材要進行一定的改裝，并且需將通有氨氣的導(dǎo)管伸入到充滿氧氣的容器中點燃。為解決上述問題，通過反復(fù)探究實驗，筆者提出了一套氨氣在氧氣中燃燒的簡易實驗裝置，最后證實，不用催化劑氨氣在純氧中確實能安靜地燃燒，實驗現(xiàn)象非常明顯，效果較好；此實驗可作為氨氣性質(zhì)的課外拓展延伸，利于學(xué)生加深對氨氣還原性的認識，進一步提升學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

1 實驗原理

所需的氨氣可以通過將濃氨水滴入氫氧化鈉固體中快速產(chǎn)生，反應(yīng)式為：NH3·H2O NH3↑+ H2O，另外，固體氫氧化鈉也可以吸收水蒸氣而具有一定干燥作用；氧氣可以通過將雙氧水滴入二氧化錳中產(chǎn)生，反應(yīng)式為：2H2O2 2H2O+ O2↑，因該反應(yīng)放熱有大量水蒸氣生成，產(chǎn)生的氧氣需經(jīng)堿石灰干燥處理；燃燒實驗在新設(shè)計的裝置中進行，將產(chǎn)生氨氣和氧氣的兩導(dǎo)管相接觸后點燃，觀察現(xiàn)象，反應(yīng)式為：4NH3+3O2

2N2+6H2O。

2 實驗儀器與藥品

大試管2個，鐵架臺2副，分液漏斗2個，干燥管1個，橡膠塞，玻璃導(dǎo)管，MnO2，固體NaOH，濃氨水，10% H2O2，堿石灰等。

3 實驗步驟和現(xiàn)象

（1）按圖1所示安裝好裝置，檢驗其氣密性。左邊裝置產(chǎn)生干燥氧氣，右邊裝置產(chǎn)生氨氣。

（2）分別將固體NaOH和MnO2裝入不同大試管中，將濃氨水和10%的雙氧水溶液裝入不同分液漏斗中，并按圖所示連接好裝置。

（3）先打開H2O2溶液分液漏斗開關(guān)，接著打開濃氨水分液漏斗開關(guān)。

（4）導(dǎo)管口點燃產(chǎn)生的氣體，觀察現(xiàn)象，可見黃中略帶淡綠色火焰產(chǎn)生，拿干燥小燒杯罩在火焰上方，杯壁馬上出現(xiàn)霧氣，說明有水生成。

4 操作注意事項

由雙氧水制得的氧氣較濕，不利于助燃，通過干燥管可以很好解決這一問題；另外雙氧水濃度不宜太大或太小，雙氧水和濃氨水滴加速度應(yīng)適中，以免氣流不平穩(wěn)導(dǎo)致火焰容易熄滅。實驗過程中要先打開雙氧水開關(guān)，再打開濃氨水開關(guān)，以免氨氣逸散污染空氣。

參考文獻：

[1]吳國慶.無機化學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2010：520.

[2]石原鳳.氨氣在純氧中燃燒[J].化學(xué)教學(xué)，2002，（5）：10.

[3]文慶城.化學(xué)實驗研究[M].北京：科學(xué)出版社，2003：119～ 123.