形成CaCl2·8NH3试验室中还可以用哪些方法快速制氨气加热
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元素周期表第五主族第五主族又叫氮族元素,高中阶段主要考察氮元素与磷元素,需要了解砷元素的一些知识㈠氮元素氮元素原子序数是7。
第二周期第Ⅴ主族,原子量14,电子构型: 1s22s22p3,氮是空气中最多的元素,在自然界中存在十分广泛,在生物体内亦有极大作用,是组成氨基酸的基本元素之一。
氮在地壳中的含量很少,自然界中绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中,氮气占空气体积的百分之七十八。
氮的最重要的矿物是硝酸盐。
氮通常的单质形态是氮气。
它无色无味无臭,是很不易有化学反应呈化学惰性的气体,而且它不支持燃烧。
及其难以分解,很少参与化学反应。
氮在自然界主要以双原子分子的形式存在于大气中,因而工业上由液态空气分馏来获得氮气。
而在实验室制备少量氮气的方法很多。
例如,可由固体亚硝酸铵的热分解来产生氮气。
,此反应剧烈,不易控制。
故常采用温热饱和亚硝酸铵溶液的办法来得到氮气。
这样制得的氮气含少量氨、一氧化氮、氧气及水等杂质。
NH₄+ +NO₂-→N₂+2H₂O。
而将氨气通入溴水也能制备氮气。
经净化除去少量氨、溴及水等杂质后,可得较纯的氮气。
8NH₃+Br₂→N₂+6NH₄Br,虽然氯气的氧化性比溴单质要强,但氯水的浓度较溴水要低,故不用氯水。
右图是氮气的电子式氮和活泼金属反应N2与金属锂在常温下就可直接反应:6 Li + N2=== 2 Li3NN2与镁条反应:3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)氮和氢气可以反应N2与氢气反应制氨气:N2+3H2===(可逆符号)2NH3氮气可以与氧气在放电的情况下生成一氧化氮:N2+O2=放电=2NO㈡氮元素的相关化合物氮元素作为高中阶段典型的多价态元素,从负3价开始,0价,正1,2,3,4,5价都有。
其性质既可以表现氧化性也可以表现还原性,是高中在计算题中考察比较多的一种。
①负3价:氨气氨气,无机化合物,分子量17,无色有刺激性恶臭的气味,易溶于水,氨溶于水时,氨分子跟水分子通过*氢键结合成一水合氨(NH3·H2O),故极易溶于水,一体积水可以溶解700体积的氨气。
第四节氨硝酸硫酸氨气的泄漏事件2007年1月25日下午1点10分左右,大兴区正大大发熟食厂冷冻车间的氨气管道突然泄漏,外泄的液态氨瞬间挥发成白色气柱冲出来。
空气中弥漫着一股浓烈的刺激性气味,进入厂区呼吸都感到困难.厂区内寒气逼人。
刺鼻的味道也弥漫到了附近的林校路上。
…消防员利用喷雾水枪稀释空气中的氨,地上的水流已经结成了厚厚的一层冰。
上在的材料告诉我们些关于氨的什么性质?你能将它们一一找出来吗?一、氨1.氨的物理性质:氨是一种色、有气味的气体,密度比空气,溶于水,在常温下,1体积水大约可溶解体积氨气。
易液化(-33.5℃),液氨常作制冷剂。
实验4—8氨溶于水的喷泉实验现象:烧杯里的液体烧瓶,形成;烧瓶中的液体呈色。
原因:当滴管中的水挤入到烧瓶中时,烧瓶内的氨,使瓶内压强,瓶外的空气将烧杯内的溶液很快到烧瓶,形成。
结论:①氨气水(1:700)。
②氨气水溶液呈。
知识迁移1 下列装置中都收满了NH3,你认为都能引发喷泉实验吗?知识迁移2 前面学过的气体SO2和Cl2,它们在水中溶解度都不大,你能有用它们设计出喷泉实验吗?好好想一想。
知识迁移3 你能设计出一个蓝色的喷泉实验来吗?思考:氨水为什么会显碱性呢?氨溶解于水仅是简单的溶解过程吗?氨溶于水后有无发生化学反应?2.氨的化学性质(1)氨与水反应:氨溶于水形成的水溶液称为氨水,氨水呈碱性,易挥发,且浓度越大挥发性越强。
NH3·H2O的不稳定性:思考:氨水能与哪些物质反应?试着尽可能多写:思考:用两根玻璃棒分别蘸浓盐酸和浓氨水后靠近,你预测将有什么现象发生?体现了它们的哪些性质?(2)氨与酸的反应:氨与酸反应生成铵盐。
铵盐又叫铵态氮肥。
思考:有一位农民看到自己买的一袋碳酸氢铵化肥受了潮,就在太阳底下晒,等他下午去取时,发现少了许多,是谁偷了他的氮肥?铵盐可以做氮肥体现了铵盐的什么物理性质?铵盐的性质①铵盐都易溶于水②铵盐受热易分解NH4HCO3受热:NH4Cl受热:③铵盐与碱反应(NH4)2SO4 + NaOH:实质:(离子方程式)NH4HCO3 + NaOH:实质:(离子方程式)一切铵盐的共同性质,实验室可利用这个性质来检验NH4+的存在。
合成氨实验化教论学⽣实验报告册课题:《合成氨实验》姓名:王思氩学号:10111550105⽇期:2013年11⽉15⽇《合成氨实验》⼀.实验⽬的过程与⽅法通过动⼿做实验,初步掌握演⽰实验“合成氨”实验的成败关键和操作技能,探讨、研究提⾼该实验成功率和演⽰效果的具体⽅法知识与技能通过讲解和演⽰实验,使学⽣掌握实验操作的要点,并且在动⼿实验的过程中熟练操作要领,学会Y形管的使⽤情感态度与价值观合成氨的实验是区别于⼈教版、苏教版的实验,本实验意在让学⽣更加亲⾝感受到⼯业合成安的微型流程模型,可以扩展学⽣的知识⾯,并且将化学知识与⽇常⽣活紧密联系起来。
⼆.对实验原理的分析1、实验分析:合成氨实验是模拟⼯业合成氨的⽅法,在实验室中进⾏实验,由于实验室条件有限,⽆法完全按照⼯业要求,不过可以通过实验的设计,尽可能得使反应达到更好的效果2.、实验思路:分别通过不同的药品反应制取氮⽓和氢⽓,再使两种⽓体充分混合,进⾏反应如下:N2+3H2→2NH3(g)3、实验条件的控制:NH3的合成是⼀个放热的、⽓体总体积缩⼩、可逆反应。
●在⽆催化剂时,氨的合成反应的活化能很⾼,加⼊铁催化剂后,降低了反应的活化能●可逆反应为使反应顺利发⽣,要尽量将氨⽓在反应发⽣环境中排除,使反应正向进⾏,●加压有利于反应发⽣,但是实验室条件实现困难●适宜反应的温度在500摄⽒度左右三.实验操作过程合成氨实验步骤实验现象1.按图连接装置2.检查装置的⽓密性将装置连接好,将导⽓管下端管⼝插⼊装有⽔的烧杯中。
⽤酒精灯微微加热试管,观察导⽓管⼝的冒⽓泡情况导⽓管⼝有⽓泡冒出,说明⽓密性良好。
3.装药品在Y型试管的⼀边加⼊固体亚硝酸钠再加⼊氯化铵饱和溶液另⼀边加⼊锌粒和稀盐酸在双通管的⼀端加⼊⽯棉,并⽤镊⼦夯实。
在从另⼀端试管⼝加⼊还原铁粉作为催化剂,并按照之前的⽅法⽤⽯棉将这个管⼝堵住并夯实。
在导⽓管下端接烧杯。
准备两个烧杯,⼀个烧杯⾥装滴加过酚酞的蒸馏⽔溶液,另外⼀个烧杯⾥装有滴加过酚酞的⾃来⽔溶液。
实验室制氨气【实验目的】1.掌握氨气的实验室制法。
2.建立实验室制备气体装置选择的思维模型。
3.培养学生科学探究与实验创新的化学核心素养。
【实验内容】(1)实验原理:(用化学方程式表示)(2)装置:①发生装置:固体 + 固体→气体(加热)②净化装置:通常用碱石灰干燥氨气,不能用五氧化二磷、浓硫酸和无水氯化钙干燥。
(3)实验操作a. 取少量固体于试管中;b. 滴加过量的浓NaOH溶液,并加热;c. 然后将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口实验现象:产生无色刺激性气体,能使湿润红色石蕊试纸变蓝(4)收集方法:向下排空气法收集,试管口塞一团疏松的棉花团,目的是防止氨气与空气形成对流,以收集到较纯净的氨气。
(5)验满方法①方法一:用镊子夹住一片湿润的红色石蕊试纸放在试管口,若试纸变蓝,说明已经收集满。
②方法二:用蘸取浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,若有白烟生成,说明已经收集满。
2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O(6)尾气处理:多余的氨气要吸收掉(可在导管口放一团用水或稀硫酸浸润的棉花球)以避免污染空气。
在吸收时要防止倒吸,常采用的装置如图所示:【思考讨论】1、试管口为什么向下倾斜?避免试管中水蒸气冷凝后形成水珠,倒流至试管底部使试管受热不均而炸裂。
2、棉花的作用是什么?若为干燥的棉花则起到减缓氨与空气对流的作用;若为蘸有水或稀硫酸的棉花,则还可以吸收多余的NH3。
3、收集的氨气如何干燥?碱石灰(固体氧化钙、固体氢氧化钠)不能用无水CaCl2干燥NH3(形成CaCl2· 8NH3),不能用浓硫酸和P2O5干燥氨气4、多余的氨气如何处理?用浓硫酸(或水)吸收多余的氨气【特别提醒】①本实验中试剂的选取:NH4Cl可用(NH4)2SO4等代替,但不能用NH4HCO3或NH4NO3代替,因为NH4HCO3、NH4NO3受热分解产生杂质气体。
②消石灰不能用KOH或NaOH代替,因为KOH和NaOH易吸水、易结块,不利于产生NH3,且高温下腐蚀试管。