【研究報告】《氨氣噴泉實驗的探究》研究報告-

1、 氨氣噴泉實驗的探究研究報告1.研究背景“氨氣的噴泉實驗”是一個有力證明氨氣在常溫下極易溶于水且兼有證明其水溶液顯堿性的實驗，其在中學化學中具有很重要的地位，可作為初中化學知識的課外拓展，實現(xiàn)初高中銜接的有效平臺。采用現(xiàn)行高中新課標版所述的方法進行實驗,在實際操作中存在幾點不足：做“噴泉實驗”的操作步驟繁瑣。因做噴泉實驗時,需要事先收集好若干瓶氨氣待用；而且每做一次噴泉實驗都要更換盛滿氨氣的圓底燒瓶，需重新組裝實驗裝置再做。噴泉實驗效果有時不理想。由于氨氣易擴散,預先收集好的氨氣會泄漏,到使用時導致噴泉效果不好甚至實驗失敗；由于經(jīng)典實驗方法對收集氨氣裝置的干燥程度要求高,稍有水分就易導致實驗失

2、敗。經(jīng)典“噴泉實驗”方案會有氨氣泄漏,造成環(huán)境污染,方法與環(huán)保相悖。由于收集氨氣時,部分氨氣會逸出而污染環(huán)境；當氨氣集滿,轉換裝置時也易溢漏而造成污染。教材很少演示氯化氫與氨氣的白煙實驗。2.研究內容針對上述傳統(tǒng)噴泉實驗方法存在的不足。另外，分液漏斗的活塞一般配套， 使用過程中，大多數(shù)分液漏斗因活塞損壞就失去了其作用而被廢棄。同時，基于各類文獻的調研結果，利用分液漏斗和注射器對氨氣的噴泉實驗進行了微型化設計，將氨氣的制取和收集、氨氣的白煙和噴泉等實驗設計于一體，具有節(jié)約藥品， 簡單易行，實驗效率高，可循環(huán)使用等優(yōu)點。實驗主要的改進之處：1.把氨氣的制備、收集及驗滿、白煙和噴泉實驗裝置連接成一個

3、整體，操作簡單。2.可節(jié)約藥品與操作時間。3.整套實驗無有害氣體泄漏，不會產(chǎn)生環(huán)境污染,符合綠色化學理念。2.1實驗用品實驗儀器：5 mL 注射器 4 支、燒杯、橡膠塞、50 mL 分液漏斗（活塞已壞） 實驗試劑：蒸餾水、氫氧化鈉固體、濃氨水、脫脂棉、濃鹽酸、酚酞、紅色石蕊試紙2.2實驗原理（1）利用濃氨水的揮發(fā)性，在濃氨水中加入氫氧化鈉固體后，氫氧化鈉溶于濃氨水后增大了溶液中氫氧根離子濃度，促進可逆平衡逆移，且溶于水時放出熱量，加速了濃氨水的揮發(fā)，迅速放出氨氣。NH +H ONH H O3232NH +4+ OH-（2）氨氣極易溶于水。將注射器中的水擠入漏斗內，氨氣溶于水，壓強減小，大氣壓將

4、水壓入分液漏斗，形成噴泉；采用蘸有水的棉花團吸收多余的氨氣； 氨氣與氯化氫反應，生成氯化銨，便可觀察到白煙。（3）利用氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍來檢驗氨氣是否集滿。2.3 實驗裝置實驗裝置如附圖所示2.4 實驗步驟（1）按附圖所示實驗裝置組裝儀器并檢查裝置的氣密性。檢查方法：將注射器A、B、 C 的活塞推到底部，用止水夾夾住b、c 兩處，向外拉出注射器C 的活塞一段距離后松手， 若活塞能回到原來的位置則說明裝置的氣密性良好。（2）添加試劑及用品。向試管中加入少量的NaOH 固體，注射器A 中吸入 2 mL 濃氨水，注射器 B 裝有少量的水，注射器C 放有蘸有濃鹽酸的棉花團和蘸有水的棉花團，

5、注射器D 放有蘸有水的棉花團，燒杯中的水滴有酚酞。（3）制取氨氣實驗。用止水夾夾住C 處，將注射器A 的濃氨水慢慢注入到試管中，分液漏斗內的空氣由b 處導管排出，待b 處濕潤的紅色石蕊試紙變藍時，說明氨氣已收集滿， 此時用止水夾夾住b、e 兩處，取下注射器A，換上注射器D，以吸收多余的氨氣。（4）氨氣的白煙實驗。在制取氨氣的過程中，其實很難發(fā)現(xiàn)注射器C 處有白煙產(chǎn)生， 此時可以輕輕向內推動注射器C，使?jié)恹}酸揮發(fā)出的氯化氫氣體進入分液漏斗，便可觀察到 大量的白煙。（5）氨氣的噴泉實驗。步驟（4）中氯化氫與氨氣反應生成的氯化銨固體以極小的顆 粒分散，壓強減少并不明顯，無法形成噴泉。因而，仍然要向內

6、推動注射器B，使少量的水進入分液漏斗，打開c 處的止水夾，在分液漏斗內即可看到美麗的紅色噴泉。重復實驗。打開 b 處的止水夾，使分液漏斗的水流入廢液杯中，并更換注射器C 中的棉花團，在下方燒杯中補充滴有酚酞的水，重復（3）、（4）和（5）步操作，即可重現(xiàn)紅色的噴泉。2.5實驗討論本實驗設計具有實驗儀器微型化、實驗用品減量化、實驗操作簡便性、有效防止污染等特點。采用已損壞的 50 mL 分液漏斗代替?zhèn)鹘y(tǒng)的 250 mL 圓底燒瓶，大大減少了氨氣的使用量，起到廢物利用，實驗用品減量化、污染小等特點。利用分液漏斗現(xiàn)成的裝置優(yōu)勢，巧妙地將氨氣的制取、收集、驗滿、噴泉實驗、 氨氣溶于水顯堿性、氨氣與氯化氫的白煙實驗于一體，操作簡便、現(xiàn)象明顯、成功率極高。在實驗裝置中，采用浸濕的棉花團進行氨氣的尾氣吸收，吸收效果較好，減少氨氣的外逸，降低環(huán)境污染。巧妙利用廢棄的注射器針頭保護帽套在分液漏斗內的玻璃管處來代替尖嘴玻璃管進行噴泉實驗，噴泉效果明顯、美觀。該裝置大大提高實驗效率，可循環(huán)使用。另外，注射器B、C 可拆卸進行其他性質實驗。2.7 推廣與設想該裝置若略經(jīng)改裝還