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化学教学论实验报告——氨的催化氧化和喷泉实验

化学系2011级化学2班罗晗10111550218

一、实验方程式、装置：

1、氨的催化氧化：

2、氨与氧气发生的其他反应：

（1）（2）

（3）

3、重铬酸铵制备氧化铬催化剂：

4、一氧化氮反应生成硝酸：

5、圆底烧瓶中产生白烟：

6、氨的催化氧化实验装置：、氨的喷泉实验装置：7

二、实验注意事项：

1、在氨的催化氧化实验中，首先应该在石棉网上加热铬酸铵固体，使得橘红色

的重铬酸铵固体受热分解成为墨绿色的氧化铬，作为本实验的催化剂。在这个步

骤中，用酒精灯加热，重铬酸铵受热分解火星四射，固体飞溅，可以用于实验室

模拟“火山喷发”情景。

2、氨的催化氧化实验和喷泉实验均是涉及到气体反应的实验，在实验开始之前，

务必要检验装置气密性，防止由于装置漏气而影响化学反应的发生或实验现象的

观察。

3、在氨的催化氧化实验中，盛装氧化铬是要用玻璃纤维作为支持物来固定氧化

铬的位置，氧化铬不能平摊在管中，而是应该堆满管的直径，且长度约为1cm，

因为这样可以增大氧化铬催化剂与氨气、氧气的接触面积，让其反应更加充分，

防止氨气和氧气还未反应即从管的上端直接逸出，使得反应不充分，影响氨的催

化氧化实验现象的观察。

4、在氨的催化氧化实验中，一共有三个检验实验成功的标志，即：氧化铬催化

剂处出现火星，圆底烧瓶中出现红棕色气体以及烧杯中石蕊试液变红色。故而，

为了能够充分观察到氧化铬催化剂处出现明亮的火星，在装入氧化铬是不能将其

夯得太实，应该让其稍微疏松一些，以便于观察实验现象。

5、在氨的催化氧化实验中，一定要等到氧化铬催化剂处出现了火星才开始鼓入

氧气，因为只有氧化铬催化剂被加热到一定的程度后，氨的催化氧化反应才开始

进行，此时才鼓入空气，可以防止由于太早鼓入空气，使得浓氨水太早挥发，氨

气进入反应管而带来的不必要的浪费。

6、在氨的催化氧化实验中，使用双连球鼓入空气时，应该控制进气速度，以盛

放石蕊试液的烧杯中有一个一个的气泡冒出为宜，若鼓入空气的速度太快，则会

造成反应不完全，浪费实验试剂；若鼓入空气的速度太慢，又会使反应速率太慢，

迟迟不能观察到反应现象。虽然对实验造成的影响不大，但也不可过快或过慢。

7、在氨的催化氧化实验中，氨水的浓度将会对反应速率造成很大的影响，所以

在配置氨水时，应该注意浓氨水与蒸馏水的比例，经试验探索发现，当浓氨水与

蒸馏水的体积比为1:1.5时，反应速率最快。

8、在氨的喷泉实验中，烧杯中最好能够盛放加热好的热水，因为相较于冷水来

说，热水中氨气的溶解度更大，同时，热水可以加速浓氨水的分解，生成更多的

氨气，使得实验现象更加明显。

9、在氨的喷泉实验中，常常观察不到喷泉现象，而是只观察到圆底烧瓶中的酚

酞溶液的页面不断上升，这是因为烧杯中水的页面太低，使得酚酞溶液上升到球

形瓶中所受的压力不够大，没有能够使水快速上升，从而导致难以观察到如喷泉

一样的现象。所以，为了避免这样现象的发生，我们应该使烧杯中水的液面高度

尽可能的高一些，让酚酞溶液能够受到更大的压力，从而使得液体迅速上升到圆

底烧瓶中，以便于观察喷泉的实验现象。

三、实验思考：

1、在氨的催化氧化实验中，为什么催化剂要使用氧化铬？可以用其他催化剂代

替它吗？它们又各有什么优缺点？

答：根据文献资料表明，可常用作氨催化氧化的催化剂有如下几种：Pt、Cu、CrO、

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CoO、FeO、MoO、MnO等，其中Pt的催化效果最佳，但价格昂贵，通常在中

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学实验教学中不采用；其次是CrO，一般来说，这是中学进行该实验的常用催

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化剂，CrO具有以下性质：绿色粉末，熔点为2708K，刚玉结构，P型半导体，

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含正离子缺位。资料表明，对于氧化物催化氨氧化，不是催化的导电性质，而是

它的非计量的过量氧与活性间存在简单的线性关系，但实验中用CrO做催化剂