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    2020年最新版氨催化氧化实验报告

    时间:2020-10-17 来源:工作范文网 本文已影响 工作范文网手机站

    《化学实验教学研究》实验报告

    实验项目:“氨的催化氧化”实验设计与研究 实验日期:2016年9月23日下午至晚上

    姓名: 学号 同组人: 台号:2台3组

    【教学目标】

    本实验原理位于必修一第四章第四节, 教材没有提供具体实验要求和步骤, 通过本实验主要

    达到以下教学目标:

    知识与技能:通过本实验加深对氨的物理性质和化学性质的理解,以及仪器的选择和操作。

    过程与方法:通过方案的设计体会设计实验的思路和方法, 通过对实验现象的解释提高分析

    问题的能力。

    情感态度与价值观:培养合作探究精神,增强实验安全意识。

    【实验原理】 催化剂

    4NH+5Q 4NO+6H 2O+Q

    2+Q2NO+O

    2+Q

    3NO+HO =HNO 3+NO+Q

    NH+HNO —NH 4NO

    可能会出现的副反应:

    催化剂

    NH+4Q 2N 2O+6HO

    △ ~

    催化剂

    4NH+3O N 2+6HO

    【实验装置及药品】

    【实验装置及药品】

    :■、实验药品:浓氨水(25% -28%)、重铬酸铵、三氧化二铁、氧化铜、氢氧化钠等 【实验方案设计思路】

    反应物产主

    装置?考虑純氧和氮汽反应容易发生爆炸”同时氨气具有痒发性,因此通过打汽球汩 行鼓气将氨气和空气混合「可以在玻璃管进气口放少童棉花用于除去混合气 体中的水?注意拿握鼓气的时机和频率,在催比剂变色时加快鼓气同时放

    反应物产主

    装置

    ?考虑純氧和氮汽反应容易发生爆炸”同时氨气具有痒发性,因此通过打汽球汩 行鼓气将氨气和空气混合「可以在玻璃管进气口放少童棉花用于除去混合气 体中的水

    ?注意拿握鼓气的时机和频率,在催比剂变色时加快鼓气同时放置催化剂被吹 走

    反应装置

    「崔化剂使用之前应该炒制除水「装填应该松紧适度"不留缝隔 ?出气口放置玻璃棉和谍丝防止催化剂被吹走

    ?考虑反应所需温度比较高,本实验采用三芯酒精灯

    产物处理装

    ?主成物中有水产主'因吐可以增加除水装置.例如无水氯化钙

    ?为了便气怵颜色更容易观察,采用直径比较大的器皿

    ?尾气中有毒气体二氧化氮用氢氧化钠洛叛吸收

    鼓气速率过快则可能产生白烟,氨气转化率低。鼓气过慢则可能使气体密度过低,反应 热量低致使反应停止,也可能是一氧化氮分解为氮气和氧气。

    氨水浓度过大尽管有红棕色气体产生,同时产生白烟(硝酸铵) 。氨水浓度过小时带入

    过多水分影响催化剂活性,红热现象不明显,红棕色不明显。

    鼓气速率不同,单位体积空气能带出的氨气的量基本不变。

    实验前检查装置气密性,要进行预热,实验结束先将导管移出烧杯再撤酒精灯

    一氧化氮氧化和二氧化氮溶于水都是放热反应。

    【实验内容】

    一、实验步骤:

    ?用重铬酸铵制备氧化铬催化剂。

    .用氧化铬作催化剂,在不同浓度氨水(总体积 50ml,浓氨水与水的体积比分别是

    1:1,3:2,2:3)下进行操作。

    3.以最佳浓氨水与水体积比,使用氧化铁和氧化铜作催化剂进行实验。

    、实验现象记录

    氨水:水

    催化剂

    现象

    分析

    催化剂红热

    红棕色

    白烟

    1:1

    Cr2O3

    +++

    +++

    +

    催化剂颜色 变暗时以适 中速度鼓气,

    催化剂红热 明显,洗气瓶 中红棕色气 体产生,有少 量白烟产生

    3:2

    62O3

    ++

    ++

    本次没有掌 握好鼓气的 时机,并且鼓

    气速度太慢, 催化剂红热 程度一般且 无红棕色气 体生成,可见 较多白烟生 成,打开洗气 瓶盖子产生 红棕色气体

    3:2

    C「2O3

    +++

    ++

    ++

    在老师的指 导下,本次试 验注意鼓气 的时机,并且 加快鼓气速 率,观察到较 为明显的红 棕色气体,同 时可见较多 白烟产生

    2:3

    C「2O3

    ++

    催化剂红热 一般,无红棕 色和白烟

    1:1

    Fe2O3

    ++

    +

    +

    催化剂红热 程度一般,有 少量白烟,红 棕色不明显

    1:1

    CuO

    +

    +

    反应现象不 明显,催化剂 红热不明显, 可见少量白 烟

    结论:使用三氧化二铬作催化剂,氨水和水的体积比为 1:1为反应最佳条件。

    三、问题与讨论

    1.白烟的产生

    白烟的产生是由于二氧化氮溶于水生成硝酸, 氨气与硝酸反应生成硝酸铵, 可能是由于鼓气

    过早或者过快、氨水浓度太大造成的。

    2 ?相通条件下观察到截然不同的现象

    在使用三氧化二铬作催化剂,氨水和水的体积比为 3:2时,之所以观察到不同的现象,可能

    由于两次实验鼓气的时机和速率不同造成的。

    3气体收集装置中未见红棕色,打开盖子使空气进入后产生红棕色

    说明其中有一氧化氮气体,之所以未观察到红棕色,可能是由于反应产生的水将二氧化氮吸 收。

    参考文献

    张婉佳,李燕红,曾庆旺.氨催化氧化演示实验的探究 [J].化学教育,2012, (10): 62-64.

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