【研究報(bào)告】《氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的探究》研究報(bào)告-

1、 氨氣噴泉實(shí)驗(yàn)的探究研究報(bào)告1.研究背景“氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)”是一個(gè)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(shí)驗(yàn)，其在中學(xué)化學(xué)中具有很重要的地位，可作為初中化學(xué)知識(shí)的課外拓展，實(shí)現(xiàn)初高中銜接的有效平臺(tái)。采用現(xiàn)行高中新課標(biāo)版所述的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)際操作中存在幾點(diǎn)不足：做“噴泉實(shí)驗(yàn)”的操作步驟繁瑣。因做噴泉實(shí)驗(yàn)時(shí),需要事先收集好若干瓶氨氣待用；而且每做一次噴泉實(shí)驗(yàn)都要更換盛滿(mǎn)氨氣的圓底燒瓶，需重新組裝實(shí)驗(yàn)裝置再做。噴泉實(shí)驗(yàn)效果有時(shí)不理想。由于氨氣易擴(kuò)散,預(yù)先收集好的氨氣會(huì)泄漏,到使用時(shí)導(dǎo)致噴泉效果不好甚至實(shí)驗(yàn)失?。挥捎诮?jīng)典實(shí)驗(yàn)方法對(duì)收集氨氣裝置的干燥程度要求高,稍有水分就易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失

2、敗。經(jīng)典“噴泉實(shí)驗(yàn)”方案會(huì)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(shí),部分氨氣會(huì)逸出而污染環(huán)境；當(dāng)氨氣集滿(mǎn),轉(zhuǎn)換裝置時(shí)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(shí)驗(yàn)。2.研究?jī)?nèi)容針對(duì)上述傳統(tǒng)噴泉實(shí)驗(yàn)方法存在的不足。另外，分液漏斗的活塞一般配套， 使用過(guò)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(shí)，基于各類(lèi)文獻(xiàn)的調(diào)研結(jié)果，利用分液漏斗和注射器對(duì)氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了微型化設(shè)計(jì)，將氨氣的制取和收集、氨氣的白煙和噴泉等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)于一體，具有節(jié)約藥品， 簡(jiǎn)單易行，實(shí)驗(yàn)效率高，可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)主要的改進(jìn)之處：1.把氨氣的制備、收集及驗(yàn)滿(mǎn)、白煙和噴泉實(shí)驗(yàn)裝置連接成一個(gè)

3、整體，操作簡(jiǎn)單。2.可節(jié)約藥品與操作時(shí)間。3.整套實(shí)驗(yàn)無(wú)有害氣體泄漏，不會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染,符合綠色化學(xué)理念。2.1實(shí)驗(yàn)用品實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)可逆平衡逆移，且溶于水時(shí)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?dāng)D入漏斗內(nèi)，氨氣溶于水，壓強(qiáng)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(tuán)吸收多余的氨氣； 氨氣與氯化氫反應(yīng)，生成氯化銨，便可觀(guān)察到白煙。（3）利用氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)來(lái)檢驗(yàn)氨氣是否集滿(mǎn)。2.3 實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置如附圖所示2.4 實(shí)驗(yàn)步驟（1）按附圖所示實(shí)驗(yàn)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(lái)的位置則說(shuō)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(tuán)和蘸有水的棉花團(tuán)，

5、注射器D 放有蘸有水的棉花團(tuán)，燒杯中的水滴有酚酞。（3）制取氨氣實(shí)驗(yàn)。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(nèi)的空氣由b 處導(dǎo)管排出，待b 處濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)時(shí)，說(shuō)明氨氣已收集滿(mǎn)， 此時(shí)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(shí)驗(yàn)。在制取氨氣的過(guò)程中，其實(shí)很難發(fā)現(xiàn)注射器C 處有白煙產(chǎn)生， 此時(shí)可以輕輕向內(nèi)推動(dòng)注射器C，使?jié)恹}酸揮發(fā)出的氯化氫氣體進(jìn)入分液漏斗，便可觀(guān)察到 大量的白煙。（5）氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)。步驟（4）中氯化氫與氨氣反應(yīng)生成的氯化銨固體以極小的顆 粒分散，壓強(qiáng)減少并不明顯，無(wú)法形成噴泉。因而，仍然要向內(nèi)

6、推動(dòng)注射器B，使少量的水進(jìn)入分液漏斗，打開(kāi)c 處的止水夾，在分液漏斗內(nèi)即可看到美麗的紅色噴泉。重復(fù)實(shí)驗(yàn)。打開(kāi) 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(tuán)，在下方燒杯中補(bǔ)充滴有酚酞的水，重復(fù)（3）、（4）和（5）步操作，即可重現(xiàn)紅色的噴泉。2.5實(shí)驗(yàn)討論本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有實(shí)驗(yàn)儀器微型化、實(shí)驗(yàn)用品減量化、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)便性、有效防止污染等特點(diǎn)。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(shí)驗(yàn)用品減量化、污染小等特點(diǎn)。利用分液漏斗現(xiàn)成的裝置優(yōu)勢(shì)，巧妙地將氨氣的制取、收集、驗(yàn)滿(mǎn)、噴泉實(shí)驗(yàn)、 氨氣溶于水顯堿性、氨氣與氯化氫的白煙實(shí)驗(yàn)于一體，操作簡(jiǎn)便、現(xiàn)象明顯、成功率極高。在實(shí)驗(yàn)裝置中，采用浸濕的棉花團(tuán)進(jìn)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(hù)帽套在分液漏斗內(nèi)的玻璃管處來(lái)代替尖嘴玻璃管進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，噴泉效果明顯、美觀(guān)。該裝置大大提高實(shí)驗(yàn)效率，可循環(huán)使用。另外，注射器B、C 可拆卸進(jìn)行其他性質(zhì)實(shí)驗(yàn)。2.7 推廣與設(shè)想該裝置若略經(jīng)改裝還