氨气的实验室制法和喷泉实验原理
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氨溶于水的喷泉实验原理引言:喷泉是一种美丽的景观,经常在公园、庭院和广场等地出现。
而氨溶于水的喷泉实验正是通过溶解氨气于水中,利用氨水的特性形成喷泉效果。
本文将详细介绍氨溶于水的喷泉实验的原理和过程。
一、实验原理氨溶于水的喷泉实验基于氨气和水的化学反应。
氨气(化学式为NH3)是一种常见的无机化合物,具有刺激性气味。
氨气溶于水后形成氨水,通过在水中溶解氨气,可以在水中形成大量的气泡,从而产生喷泉效果。
二、实验过程1. 准备实验器材:实验室中需要准备氨气气体瓶、水槽、导管和喷泉装置等实验器材。
2. 连接实验器材:将氨气气体瓶与水槽连接,导管通过氨气气体瓶的出口通向水槽中的喷泉装置。
3. 开始实验:打开氨气气体瓶的阀门,使氨气气体进入导管并溶解于水中。
随着氨气的溶解,水中逐渐形成气泡,并在喷泉装置中喷涌而出。
4. 观察实验现象:观察氨溶于水的喷泉现象,可以看到水中的气泡不断上升并喷涌出水面。
三、实验原理解析1. 氨气的溶解:氨气在水中溶解的过程是一个物理过程,根据亨利定律,气体溶解于液体中的量与其分压成正比。
因此,当氨气与水接触时,氨气分子会迅速进入水中,溶解于水中形成氨水。
2. 氨水的性质:氨水是一种碱性溶液,具有较强的氨味。
溶解在水中的氨气会与水分子发生化学反应,形成氢氧化铵(化学式为NH4OH),使溶液呈现碱性。
3. 气泡的生成:在氨气溶解于水中的过程中,氨气分子会在水中形成大量气泡。
这是由于氨气分子在水中的溶解度较低,所以大部分氨气以气泡的形式存在于水中。
4. 喷泉效果:通过喷泉装置,水中的气泡可以被迅速喷涌出来,形成美丽的喷泉效果。
这是因为在喷泉装置中,水中的气泡受到压力的作用,能够迅速上升并喷涌出水面。
四、实验应用氨溶于水的喷泉实验具有一定的教学和科普价值。
通过这个实验,可以直观地观察到气体溶解于液体中的过程,并了解氨气和水的化学反应。
此外,喷泉实验也可以用于科学展览和科学实验课程中,让学生更好地理解气体溶解和化学反应的原理。
第1篇一、实验目的1. 了解氨气在水中的溶解度及其与水反应生成氨水的性质。
2. 掌握喷泉实验的基本原理和操作方法。
3. 观察氨气溶解于水时产生的喷泉现象,加深对气体溶解度概念的理解。
二、实验原理氨气(NH3)是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水。
当氨气溶解于水中时,会形成氨水(NH4OH),氨水呈碱性。
喷泉实验是通过氨气溶解于水产生的压强差,使水被吸入容器中,形成喷泉现象。
三、实验器材1. 烧杯2. 带双孔塞的烧瓶3. 胶头滴管4. 直导管(长)5. 酚酞试液6. 氨气瓶四、实验步骤1. 将烧瓶底部朝上,导管朝下,插入装有水的烧杯中。
2. 用胶头滴管吸取少量酚酞试液,滴入烧杯中的水中,观察溶液颜色变化。
3. 将氨气瓶倒置,打开瓶盖,使氨气缓慢释放,导入烧瓶中。
4. 观察烧瓶中氨气溶解于水时的现象,记录喷泉形成的时间。
5. 在烧杯中加入少量酚酞试液,观察溶液颜色变化。
五、实验现象1. 氨气释放后,迅速溶解于水中,形成氨水。
2. 溶解过程中,烧瓶内压强降低,水被吸入烧瓶中,形成喷泉现象。
3. 加入酚酞试液后,溶液颜色变为红色,说明氨水呈碱性。
六、实验结果分析1. 通过实验观察,氨气在水中的溶解度较大,溶解过程中产生的压强差使水被吸入烧瓶中,形成喷泉现象。
2. 加入酚酞试液后,溶液颜色变为红色,说明氨水呈碱性,与氨气在水中的溶解反应有关。
3. 实验过程中,喷泉形成时间较短,说明氨气溶解速度较快。
七、实验讨论1. 喷泉实验原理:氨气溶解于水时,产生的压强差使水被吸入烧瓶中,形成喷泉现象。
这一现象体现了气体溶解度与压强之间的关系。
2. 氨气溶解度:氨气在水中的溶解度较大,说明氨气在水中的溶解过程较为容易。
3. 氨水性质:氨水呈碱性,说明氨气与水反应生成了碱性物质。
八、实验结论1. 氨气在水中的溶解度较大,溶解过程中产生的压强差使水被吸入烧瓶中,形成喷泉现象。
2. 氨气与水反应生成氨水,氨水呈碱性。
九、实验改进1. 优化实验装置,提高喷泉形成效果。
氨气喷泉实验步骤.doc实验目的:通过观察氨气喷泉实验,了解氨气的特性和化学反应过程,提高化学实验操作技能。
实验原理:氨气(NH3)是一种呈碱性的无色气体,可以溶于水形成氨水。
在含有重金属离子的水溶液中,NH3会与金属离子形成络合物,其中Ni2+的络合物显紫色,Cu2+的络合物显蓝色。
实验步骤:1、将250mL Erlenmeyer烧杯取下面材料,250mL水,5%氨水(NH3(aq)),0.1mol/L 的硝酸铜Cu(NO3)2、硝酸镍Ni(NO3)2和盐酸HCl。
2、将250mL Erlenmeyer烧杯置于白色试验板上,小心地倾斜试管管,将紫色Cu(NO3)2溶液和无色NH3(aq)分别从两侧缓缓滴入空气中,接近烧杯的点,使它们在中间混合。
可以看到,该区域渐变成蓝紫色,形成了漂亮的气流。
3、继续添加Cu(NO3)2,直到烧杯两侧出现颜色不同的液体界面。
此时,可以看到一个深蓝色氨气喷泉,从紫色Cu(NO3)2溶液中湧出。
这是因为Cu2+与NH3(aq)形成了不稳定的络合物,然后这种络合物不断地释放出NH3和Cu2+,并形成Cu(OH)2,这会不断地结晶和沉淀,从而形成氨气喷泉并产生碱性气体。
4、在氨气喷泉旁边加入Ni(NO3)2溶液,半调查结果是绿色氨气喷泉。
5、对反应物质公式进行求得,分别为:Cu(NO3)2 + 4NH3(aq) → Cu(NH3)4(NO3)2,Ni(NO3)2 + 6NH3(aq) → Ni(NH3)6(NO3)2该反应又称Schiff反应,是古老的试剂造型反应之一,通常用于金属分析实验中。
实验注意事项:1、实验中接近紫色Cu(NO3)2溶液和无色NH3(aq)滴入空气中,使其混合时,务必小心谨慎,避免溶液飞溅造成危险。
2、实验时要戴上手套,防止皮肤接触强碱性试剂。
3、实验结束后,要将废弃物品妥善处理,以免对环境造成污染。
4、严格遵守实验室安全规定,做好实验室卫生和实验室设备的保养工作。
喷泉实验报告篇一:喷泉实验报告教学论实验报告实验名称:一. 喷泉实验二.氢氧化亚铁的制备三.蔗糖的炭化四.硝化纤维的制备室温:18.4℃大气压:102.2KPa实验一●实验原理:1. 制备氨气:(1)加热固体氯化铵和固体氢氧化钙的混合物2NH4Cl + Ca(OH)2 ===CaCl2 + 2H2O + 2NH3?(加热符号,气体符号)(2)加热浓氨水加热加热NH3·H2O == H2O + NH3?2. 红色喷泉的形成:当将滴管中的水挤入烧瓶中时,由于氨气极易溶于水,烧瓶中的气压会降低,低于外界大气压。
此时打开玻璃管的止水夹,烧杯中的水因压差迅速被倒吸入烧瓶中,从而形成喷泉。
酚酞与碱显色反应显示红色,当加入酚酞的水遇到烧瓶中的氨水时,溶液变为了红色。
●实验用品:固体药品:氯化铵、氢氧化钙、氢氧化钠液体药品:蒸馏水、酚酞试剂实验仪器:圆底烧瓶、100ml烧杯、滴管、导管、干燥管、试管、酒精灯、铁架台、量筒材料:火柴、称量纸、棉花、橡胶塞、红色石蕊试纸●实验装置:●实验内容:1. 固固法制备氨气:(1)向圆底烧瓶中注满水,量得水的体积为360ml,根据方程式计算得出制取两烧瓶氨气需要氢氧化钙1.2062g,氯化铵1.7441g(氨气密度近似看做0.771g/L)。
(2)根据1:9的关系称取氢氧化钠0.4g,氢氧化钙3.6g,混合均匀后放入干燥管中。
(3)搭好装置后,点燃酒精灯,用向下排空气法收集氨气,并用润湿的红色石蕊试纸放在瓶口处验满,当试纸变蓝时,气体集满。
若长时间没有集满气体,可利用润湿的红色石蕊试纸放在各个接口处检验气密性。
2. 浓氨水制氨气:将锥形瓶与圆底烧瓶相连。
量取10ml浓氨水于锥形瓶中,在石棉网上加热。
注意锥形瓶上要用双孔塞塞住,以免产生的氨气刺激眼睛及鼻子。
3. 喷泉实验:将事先准备好的带有玻璃管和滴管(吸入水的滴管)的橡胶塞塞进瓶口,倒置烧瓶,将玻璃管插入盛有水的烧杯中(水中滴入几滴酚酞溶液)。
氨溶于水形成喷泉的原理喷泉是指在一定条件下,水或其他液体能够以一定压力从地下向上喷射出来,形成高高的水柱。
氨溶于水形成喷泉的原理主要涉及到溶液的物理与化学性质,以及氨气和水之间的相互作用。
首先,我们来了解一下氨气和水的性质。
氨气是一种具有刺激性气味的无色气体,其分子由一个氮原子和三个氢原子组成(化学式为NH3)。
氨气具有较强的碱性,可以与水发生化学反应,生成氢氧化铵(NH4OH)。
水是一种极化分子,具有独特的氢键结构,能够形成氢键网络,因此在水中溶解氨气时会发生相互作用。
当氨气溶解在水中时,氨分子与水分子之间会发生氢键作用,形成氨水溶液。
在这个过程中,氨气分子的电子云会与水分子的极性部分产生作用,使得溶液的性质发生改变。
氨水溶液具有一定的溶解度,而且溶解度随着温度的升高而增加,这意味着在一定温度条件下,氨气可以溶解在水中形成稳定的溶液。
除了溶解度的影响,氨气和水之间的相互作用还涉及到氨水溶液的表面张力和蒸气压。
氨水溶液的表面张力较小,而且蒸气压也比较高,这意味着在一定条件下氨水溶液的表面能量较低,且易于向外扩散,形成气泡并喷射出来。
这就是形成喷泉的物理基础。
另外,当氨气与水发生化学反应时,会释放出热量,其中一个产物是氢氧化铵。
这种化学反应会增加溶液的热量,从而使得溶液内部的分子运动加快,增加了喷射的压力和速度。
这就是化学反应对喷泉形成的影响。
总的来说,氨溶于水形成喷泉的原理主要涉及到溶解度、表面张力、蒸气压和化学反应等多种因素的综合作用。
当氨气与水混合后,形成的氨水溶液具有一定的物理和化学性质,能够产生一定的压力和喷射效应,最终形成喷泉现象。
除此之外,喷泉的形成还需要适当的设备和条件,如喷泉口的设计、水池的水位、氨气的压力和氨水溶液的浓度等因素都会对喷泉的形成产生影响。
在实际应用中,人们可以根据具体的需求和条件对喷泉进行设计和调整,以确保喷泉的效果和稳定性。
总之,氨溶于水形成喷泉的原理是一个复杂的物理化学过程,涉及到溶液的性质、相互作用和化学反应等多个方面的因素。
彩色喷泉实验的原理咱先想象一下,在一个实验装置里,就像魔法要发生一样,突然就喷出了彩色的喷泉,那场面可太酷炫了。
这背后的原理呢,其实和化学里的一些奇妙反应有关。
这个实验常常会用到氨气呢。
氨气这玩意儿啊,它是一种极易溶于水的气体。
就像氨气和水是失散多年的好朋友,一见面就迫不及待地凑到一块儿。
当我们把氨气收集在一个容器里,然后通过一个特殊的装置,让水有机会和氨气接触。
氨气大量地溶解到水里的时候,就会造成容器里的压强发生变化。
你想啊,氨气原本在容器里占了一定的空间,有一定的压强。
结果它一下子都跑到水里去了,那容器里的压强就变得特别小啦。
这时候啊,外面的大气压就像是一个大力士,使劲儿地把另一个容器里有颜色的水往这个压强变小的容器里推。
那为啥是彩色的喷泉呢?嘿这就是我们的小心机啦。
我们会提前在水里加入一些有颜色的试剂呀,像酚酞之类的。
如果是用酚酞的话,当氨气溶到水里变成氨水,氨水是碱性的,酚酞遇到碱性物质就会变成红色。
于是呢,那喷出来的水就像是红色的喷泉,特别好看。
要是用别的试剂,就会有不同的颜色。
比如说,如果是石蕊试剂,在碱性环境下就会变成蓝色,那喷出来的就是蓝色喷泉啦。
这个实验就像是一场小小的魔法表演。
氨气是那个魔法小精灵,水是它的魔法舞台,而那些有颜色的试剂就是给这个舞台增添绚丽色彩的小装饰。
它让我们看到,在化学的世界里,不同物质之间的相互作用是多么奇妙。
而且呀,这个实验还能让我们感受到压强的神奇之处呢。
压强就像一个隐藏在背后的指挥家,指挥着物质的流动。
小小的压强变化,就能让水像听话的小士兵一样,高高地喷起来,形成漂亮的喷泉。
宝子们,要是自己动手做这个实验,那可更有趣了。
你会亲眼看到那些无色的气体和普通的水,在一瞬间变成了美丽的彩色喷泉。
就好像自己是一个小魔法师,在自己的小天地里创造出了独一无二的奇妙景观。
这时候啊,你就会对化学这个神奇的学科有更深的喜爱啦。
它不是那些枯燥的方程式和概念,而是能让我们创造出美丽和惊喜的魔法世界。
氨气喷泉实验“一体化、连续化”创新设计摘要:利用加热浓氨水来制备氨气,并通过氨气接触水迅速形成负压,巧妙地实现氨气的制备和喷泉实验一体化。
实验时药品用量少,不需要干燥仪器,通过简单的排液和洗涤,就可连续多次形成明显的喷泉现象,绿色环保无污染。
关键词:氨气制备;喷泉实验;一体化;连续化氨气的喷泉实验是高中化学较为重要的演示实验之一,也是同学们比较感兴趣的实验。
该实验是通过在干燥的烧瓶中集满氨气,用胶头滴管向烧瓶中挤入少量水来触发喷泉,用以验证氨气极易溶于水的性质。
但在教学过程中,笔者发现该实验对装置的干燥程度要求很高,一旦烧瓶不够干燥,喷泉就很难引发,导致实验失败;并且在多班连续教学时,提前收集多瓶氨气,往往会有氨气外逸,造成空气污染并且喷泉效果不佳。
因此,有研究者设计了氨气的制备和喷泉实验一体化装置[1-3],笔者也进行了反复研究与实践,同样实现了氨气制备和喷泉实验的一体化。
相对于已有改进方案,笔者的改进方案,更加节约药品,操作更为简易,加一次药品即可进行多次实验,更有利于多班连续教学演示,效果很好,并于2019年荣获深圳市实验创新二等奖。
一、实验原理1 .反应原理:2 .喷泉原理:加热浓氨水制得氨气,使之进入锥形瓶中,待锥形瓶集满氨气后,氨气会逸出到盛水的烧杯中,此时停止收集氨气,由于氨气极易溶于水,使锥形瓶内形成负压,从而引发喷泉实验。
二、实验仪器和药品1.实验仪器:(见图1)2.实验药品:浓氨水、酚酞溶液、蒸馏水。
三、实验过程1.实验准备:①利用乳胶管和输液管瓶塞穿刺器部位自制导液管,利用注射器针头和乳胶管、导气管自制氨气进气管;②按图连接好装置。
2.微热法检查装置气密性:关闭止水夹2,打开止水夹1,微热试管,可观察到烧杯中有气泡产生,停止加热,一段时间后,输液管中液柱上升,最终液面稳定,说明气密性良好。
3.装药品:向试管中倒入大约5mL浓氨水,烧杯中盛2/3体积的蒸馏水,滴加4滴酚酞溶液。
氨气的喷泉实验引言氨气(NH3)是一种常见的无机化合物,常用于工业生产以及化学实验中。
氨气具有刺激性的气味,并且可以与许多物质发生反应。
在本实验中,我们将探索氨气的一种特有现象:氨气的喷泉效应。
通过观察氨气在温度和压力的调节下的行为特点,我们可以深入了解氨气的性质和行为。
实验目的•了解氨气的物理性质,特别是其与压力和温度的关系。
•观察氨气喷泉实验并解释其原理。
•探索氨气在不同环境条件下的行为差异。
实验材料•氨气气瓶•水•烧杯•温度计•漏斗实验步骤1. 准备工作•将氨气气瓶安全固定在实验台上,并确保气瓶与实验台之间有足够的距离。
•确保实验室通风良好,打开实验室的抽风装置或窗户。
•戴上防护眼镜和实验手套。
2. 氨气喷泉实验1.在烧杯中加入适量的水,并放置在实验台上。
2.打开氨气气瓶的阀门,并将气瓶连接到漏斗的入口。
3.将漏斗的出口放入烧杯中的水中。
4.缓慢地将气瓶的压力调至适当的水平,观察氨气在水中的行为。
5.通过调节气瓶的温度和压力,观察氨气喷泉的高度和强度是否发生变化。
6.记录观察结果,并进行相应的分析和解释。
3. 实验注意事项•氨气具有刺激性的气味,实验时需要保持良好的通风。
•实验操作时要小心,避免氨气泄漏或溅入眼睛和皮肤。
•在实验结束后,关闭气瓶的阀门,并将残余的氨气充分排放到通风处。
结果与讨论通过观察氨气喷泉实验,我们可以得出以下结论:1.当氨气的压力增加时,喷泉的高度和强度增加。
这是因为增加压力会使氨气分子的速度增加,从而增加其动能和碰撞力。
2.当氨气的温度增加时,喷泉的高度和强度也会增加。
这是因为增加温度会增加气体分子的速度,使其更容易逃逸并形成喷泉效应。
3.在较低的温度下,氨气的喷泉效应不明显,而随着温度的升高,喷泉效应变得更加明显。
4.氨气的喷泉效应还受到环境气压的影响,较高的气压会降低喷泉的高度和强度。
这些观察结果和结论都与气体分子动理论相一致,即在更高的压力和温度下,气体分子的速度和撞击力都会增加。
氨气喷泉实验报告一、实验目的。
1. 掌握氨气喷泉实验的原理和操作方法。
2. 通过实验观察氨气的溶解性以及喷泉现象,加深对氨气性质的理解。
二、实验原理。
1. 氨气的溶解性。
氨气(NH_3)极易溶于水,在常温常压下,1体积水大约可溶解700体积的氨气。
2. 喷泉实验原理。
当把胶头滴管中的水挤入烧瓶时,少量的水溶解了烧瓶中的氨气,使烧瓶内压强迅速降低。
而外界大气压强大于烧瓶内压强,在压强差的作用下,烧杯中的水被压入烧瓶,形成喷泉现象。
三、实验仪器与药品。
1. 仪器。
圆底烧瓶、双孔橡胶塞、胶头滴管、长玻璃导管、铁架台(带铁夹)、烧杯。
2. 药品。
浓氨水、氢氧化钠固体、酚酞试液、水。
四、实验步骤。
1. 氨气的制取。
- 在圆底烧瓶中加入适量的氢氧化钠固体(约2 - 3克)。
- 用胶头滴管吸取浓氨水(约2 - 3毫升),将胶头滴管插入双孔橡胶塞的一个孔中,长玻璃导管插入另一个孔中。
- 将双孔橡胶塞塞紧圆底烧瓶,把烧瓶固定在铁架台上。
- 缓慢挤压胶头滴管,使浓氨水逐滴加入到氢氧化钠固体上。
浓氨水与氢氧化钠固体反应迅速产生氨气(NH_3),反应方程式为:NH_3· H_2O + NaOH =NH_3↑+ NaOH· H_2O。
2. 喷泉实验的准备。
- 在烧杯中加入适量的水(约200 - 300毫升),并滴入几滴酚酞试液,溶液变为粉红色。
- 将长玻璃导管的另一端插入烧杯中的溶液里。
3. 引发喷泉。
- 挤压胶头滴管,使少量水进入烧瓶。
此时可以看到烧瓶内产生大量的气泡,这是因为水溶解了氨气,导致烧瓶内压强减小。
- 由于烧瓶内压强小于外界大气压,烧杯中的水在大气压的作用下,沿着玻璃导管迅速进入烧瓶,形成美丽的喷泉,喷泉呈现红色,这是因为氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,使酚酞试液变红。
五、实验现象。
1. 当浓氨水与氢氧化钠固体接触时,烧瓶内迅速产生大量无色有刺激性气味的气体(氨气)。
2. 挤压胶头滴管使少量水进入烧瓶后,烧瓶内压强减小,烧杯中的水沿着玻璃导管喷入烧瓶,形成红色的喷泉。
氨气的实验室制法和喷泉实验
1.氨气的实验室制法
(1)加热固态铵盐和碱的混合物
一般加热NH 4Cl 和Ca(OH)2的混合物:
2NH 4Cl +Ca(OH)2=====△
2NH 3↑+CaCl 2+2H 2O 。
① 装置:“固体+固体――→△气体”(与用KClO 3或KMnO 4制
O 2的装置相同)。
②收集:只能用向下排空气法。
② 干燥方法:通过以下任一装置。
④验满方法:
a .用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;
b .将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
⑤环保措施:收集时,一般在管口塞一团用水或稀H 2SO 4浸湿的棉花球,可减小NH 3与空气的对流速率,收集到纯净的NH 3,同时也可避免污染空气。
(2)加热浓氨水
①反应原理:NH 3·H 2O=====△NH 3↑+H 2O 。
②装置:下左图所示。
(3)浓氨水中加固态碱性物质
①反应原理:
浓NH 3·H 2O 与NaOH 固体、CaO 制取NH 3是因将浓氨水滴到固体氢氧化钠(或CaO)上,一方面固体氢氧化钠溶解放热(CaO 不仅放热而且还吸收浓氨水中的水),温度升高,氨气的
溶解度减小,有利于氨气放出;另一方面,与水作用后生成碱,使溶液中c (OH -)增大,化
学平衡NH 3+H 2O NH 3·H 2O NH +4+OH -左移,有利于氨气放出。
浓氨水与生石灰反
应的化学方程式为:NH 3·H 2O(浓)+CaO===Ca(OH)2+NH 3↑。
②装置:上右图所示。
2.喷泉实验
(1)喷泉形成的原理
容器内外存在较大的压强差,在这种压强差的作用下,液体迅速流动,通过带有尖嘴的导管喷出,即形成喷泉。
(2)使容器内外产生较大的压强差的两类情况
①容器内气体极易溶于水或容器内气体易与溶液中的溶质发生化学反应。
因此当外部的水或溶液接触容器内气体时,由于气体大量减少,从而使容器内气压迅速降低,在外界大气压作用下,外部液体迅速进入容器,形成喷泉。
②由于液体受热挥发(如浓盐酸、浓氨水、酒精等)或发生化学反应,使容器内产生大量气体,压强迅速增大,促使容器内液体迅速向外流动,也能形成喷泉。
如喷雾器、人造喷泉、火山喷发等均是此原理。
喷泉实验成功的关键:
(1)气体在吸收液中被吸收的既快又多,如NH3、HCl用水吸收,CO2、SO2用NaOH溶液吸收等。
(2)装置的气密性要好。
(3)烧瓶内气体纯度要大。