氨的催化氧化实验报告.doc

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4NH3+5O2 4NO+6H2O+Q2NO+O2 NO2+Q3NO2+H2O HNO3+NO+QNH3+HNO3 NH4NO3催化剂可能会出现的副反应：NH3+4O2 2N2O+6H2O催化剂4NH3+3O2 N2+6H2O【实验装置及药品】一、实验装置二、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】1. 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。2. 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。3. 鼓气速率不同，单位体积空气能带出的氨气的量基本不变。4. 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5. 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：1用重铬酸铵制备氧化铬催化剂。2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。二、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1:1Cr2O3+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3:2Cr2O3+-+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3:2Cr2O3+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2:3Cr2O3+-催化剂红热一般，无红棕色和白烟1:1Fe2O3+催化剂红热程度一般，有少量白烟，红棕色不明显1:1CuO+-+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