林口高中 103班 第六組分組實驗報告 製作人：103班 03號陳安筠、35號胡元軍
實驗名稱：氮氣的製備與性質
實驗目的：藉著簡單的氮氣實驗進而了解氮氣的化學特性及其製造原理。
實驗原理：
空氣中的氮氣約佔總體積的78%，工業上由液態空氣分餾而得氮氣，實驗室裡則常利用亞硝酸鈉及氯化銨的混合物加熱製造氮氣。
△
NaNO2(s) + NH4Cl (s) → NaCl (s) + N2
氮氣難溶於水，可用排水集氣法收集。氮氣的化學性質很不活潑，常溫時幾乎不與任何物質反應，但高溫時則可與氧、鋰及鎂等起反應。
高溫
N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g)
高溫
6Li (s) + N2 (g) → 2Li3N (s)
高溫
3Mg (s) + N2 (g) → Mg3N2 (s)
氮氣與鎂反應產生氧化鎂，遇水及生成氨，可用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗。
Mg3N2 (s) + 6H2O (l) → 3Mg(OH)2 (s) + 2NH3 (g)
實驗器材：
每組
硬試管 (直徑約3公分，長約15公分) 1支
玻璃導管 (直徑約0.5公分，長約15公分) 1支
廣口集氣瓶 (容積約250立方公分) 2個
塑膠水槽 (約30公分x40公分x15公分) 1個
玻璃片 (約10公分x10公分) 2片
橡皮管 (直徑約0.5公分，長約30公分) 1段
單孔橡皮塞 1個
燃燒匙 1支
本生燈 1個
天平 1台
鐵架(附鐵夾) 1組
秤量紙 數張
白紙 1張
實驗藥品:
亞硝酸納 3.5克
氯化銨 2.8克
鎂帶 約3公分
石蕊試紙(紅色) 1張
火柴 1盒
實驗步驟：
１.分別利用天平及秤量紙秤取3.5克的亞硝酸鈉及2.8克的氯化銨，後置於白紙上，交互提起白紙的兩邊數次，使兩種化合物均勻混合。
２.將此混合物倒入硬試管中，將硬試管固定於鐵架且讓管口略向下傾斜約15度，傾斜度以不使藥品向下滑落為原則。
３.準備3個廣口集氣瓶，於瓶中裝滿水後倒置於裝有一半水量的水槽中備用
４.點燃本生燈，加熱硬試管
５.將橡皮管尾端深入水槽中，剛開始冒氣泡時不要收集，因為其中含有原來的空氣。當有大量氣泡產生時，將橡皮管伸入廣口集氣瓶中收集氣體。
６.將集滿氣體的廣口集氣瓶以玻璃片蓋住，小心地移出水面後，正立放置於桌面上。
７.2個廣口集氣瓶接收及完畢後，將橡皮試管移出水面，之後才關閉本生燈。
實驗結果：
實驗寫真：
實驗心得：
實驗室真是個新奇的地方......可惜的是一進去就因為沒穿實驗衣而被扣分。（淚）
不過說真的，我對第一個實驗總是懷抱著＂既期待又怕受傷害＂的心情去操作的（雖然我個人完全沒碰實驗器材，乖乖在一旁記錄），然後享受在實驗的過程裡總是會有一些的小插曲，好比說......實驗步驟的某些小差錯？噢，那不是重點。重點是－－這個實驗讓我印象深刻的東西就是氮氣的無助燃性。不要問我為什麼會記住這種奇怪的東西－－或許是鎂帶太讓我印象深刻了－－總之我就是記住它沒有助燃性就對了。
當然不止氮氣這個無助燃性讓我深深地記住，還有在實驗時那種只可意會，不可言傳的感覺，真的都讓人耳目ㄧ新。至於其他組別的小插曲，呵呵呵......不予置評。
然後，在這裡我要小小地得意ㄧ下。感謝組員的配合呀－－讓第六組成為班上最快繳交實驗過程的組別呀！讓第六組加分啊！（我愛加分這個詞＝ˇ＝）下ㄧ次的實驗也要拿出這種拼勁啊！不過就別對我追求完美的性格有意見了好唄？
ＰＳ：關於照片為什麼這麼少的原因，是因為負責拍照的某胡姓同學太沉迷於實驗的樂趣，所以只有少少的兩張。請反白：人不是我殺的，照相機也不是我帶的－－不要找我～不要找我～
實驗名稱：氮氣的製備與性質
實驗目的：藉著簡單的氮氣實驗進而了解氮氣的化學特性及其製造原理。
實驗原理：
空氣中的氮氣約佔總體積的78%，工業上由液態空氣分餾而得氮氣，實驗室裡則常利用亞硝酸鈉及氯化銨的混合物加熱製造氮氣。
△
NaNO2(s) + NH4Cl (s) → NaCl (s) + N2
氮氣難溶於水，可用排水集氣法收集。氮氣的化學性質很不活潑，常溫時幾乎不與任何物質反應，但高溫時則可與氧、鋰及鎂等起反應。
高溫
N2 (g) + O2 (g) → 2NO (g)
高溫
6Li (s) + N2 (g) → 2Li3N (s)
高溫
3Mg (s) + N2 (g) → Mg3N2 (s)
氮氣與鎂反應產生氧化鎂，遇水及生成氨，可用潮濕的紅色石蕊試紙檢驗。
Mg3N2 (s) + 6H2O (l) → 3Mg(OH)2 (s) + 2NH3 (g)
實驗器材：
每組
硬試管 (直徑約3公分，長約15公分) 1支
玻璃導管 (直徑約0.5公分，長約15公分) 1支
廣口集氣瓶 (容積約250立方公分) 2個
塑膠水槽 (約30公分x40公分x15公分) 1個
玻璃片 (約10公分x10公分) 2片
橡皮管 (直徑約0.5公分，長約30公分) 1段
單孔橡皮塞 1個
燃燒匙 1支
本生燈 1個
天平 1台
鐵架(附鐵夾) 1組
秤量紙 數張
白紙 1張
實驗藥品:
亞硝酸納 3.5克
氯化銨 2.8克
鎂帶 約3公分
石蕊試紙(紅色) 1張
火柴 1盒
實驗步驟：
１.分別利用天平及秤量紙秤取3.5克的亞硝酸鈉及2.8克的氯化銨，後置於白紙上，交互提起白紙的兩邊數次，使兩種化合物均勻混合。
２.將此混合物倒入硬試管中，將硬試管固定於鐵架且讓管口略向下傾斜約15度，傾斜度以不使藥品向下滑落為原則。
３.準備3個廣口集氣瓶，於瓶中裝滿水後倒置於裝有一半水量的水槽中備用
４.點燃本生燈，加熱硬試管
５.將橡皮管尾端深入水槽中，剛開始冒氣泡時不要收集，因為其中含有原來的空氣。當有大量氣泡產生時，將橡皮管伸入廣口集氣瓶中收集氣體。
６.將集滿氣體的廣口集氣瓶以玻璃片蓋住，小心地移出水面後，正立放置於桌面上。
７.2個廣口集氣瓶接收及完畢後，將橡皮試管移出水面，之後才關閉本生燈。
實驗結果：
１. 點燃ㄧ支火柴，將它深入廣口集氣瓶中，火柴會熄滅。證明氮氣無助燃性。
２. 將燃燒的鎂帶放入瓶中，鎂帶則會與氮氣反應、產生亮光且生成氮化鎂；將燃燒過後的產物加水後，以潮濕的紅色石蕊試紙進行檢驗，發現紅色石蕊試紙變為藍色。說明氮化鎂是屬於鹼性的物質。
問題與討論：
１.收集氣體前，如何才能在倒置的廣口集氣瓶中裝滿水？
１.收集氣體前，如何才能在倒置的廣口集氣瓶中裝滿水？
將廣口集氣瓶裝滿水後蓋上玻璃片，移到裝滿水的塑膠水槽內倒置，小心地移開玻璃片後備用。
2 .氣體收集完畢後，為何須先將橡皮管移出水面後，才關閉火源？若不如此做，會有什麼後果？
避免水槽內的水倒灌回試管，讓硬試管破裂。
3 .長時間加熱硬試管，常會導致硬試管破裂，有什麼方法可使硬試管較不易破裂？
來回移動本生燈。
4 .點燃的火柴在氮氣中會發生什麼現象？此現象說明氮氣具有什麼性質？
點燃的火柴會在氮氣中立即熄滅，說明氮氣無助燃性。
5 .燃燒的鎂帶在氮氣中會發生什麼現象？燃燒匙中的產物加水後，會使置於其上的潮濕石蕊試紙變成什麼顏色？
燃燒的鎂帶在氮氣中會持續的與氮氣反應、產生亮光且生成黃色的氮化鎂。加水後的氮化鎂會使潮濕的石蕊試紙變成藍色。說明氮化鎂是鹼性的。
6 .分別寫出鎂帶在氮氣中燃燒及其燃燒產物加水的化學方程式。
高溫
3Mg (s) + N2 (g) → Mg3N2 (s)
3Mg (s) + N2 (g) → Mg3N2 (s)
Mg3N2(s) + 6H2O (l) → 3Mg(OH)2 (s) + 2NH3 (g)
7 .除了本實驗所使用的方法之外，請再舉出一種可用來製造氮氣的方法。
燃燒空氣。實驗寫真：
實驗心得：
實驗室真是個新奇的地方......可惜的是一進去就因為沒穿實驗衣而被扣分。（淚）
不過說真的，我對第一個實驗總是懷抱著＂既期待又怕受傷害＂的心情去操作的（雖然我個人完全沒碰實驗器材，乖乖在一旁記錄），然後享受在實驗的過程裡總是會有一些的小插曲，好比說......實驗步驟的某些小差錯？噢，那不是重點。重點是－－這個實驗讓我印象深刻的東西就是氮氣的無助燃性。不要問我為什麼會記住這種奇怪的東西－－或許是鎂帶太讓我印象深刻了－－總之我就是記住它沒有助燃性就對了。
當然不止氮氣這個無助燃性讓我深深地記住，還有在實驗時那種只可意會，不可言傳的感覺，真的都讓人耳目ㄧ新。至於其他組別的小插曲，呵呵呵......不予置評。
然後，在這裡我要小小地得意ㄧ下。感謝組員的配合呀－－讓第六組成為班上最快繳交實驗過程的組別呀！讓第六組加分啊！（我愛加分這個詞＝ˇ＝）下ㄧ次的實驗也要拿出這種拼勁啊！不過就別對我追求完美的性格有意見了好唄？
ＰＳ：關於照片為什麼這麼少的原因，是因為負責拍照的某胡姓同學太沉迷於實驗的樂趣，所以只有少少的兩張。請反白：人不是我殺的，照相機也不是我帶的－－不要找我～不要找我～
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