林口高中 化學科實驗報告工作站

製作人：102班 2號陳怡全、7號郭子吟、14號宋亦涵、18號賴玟卉、20號陳妍妡、 21號黃仲如、39號黃子洲

實驗名稱：氮氣的製備與性質

實驗目的：探討氮氣的製造及收集器體之方法，並了解氮氣的化學性質

實驗原理：利用亞硝酸鈉及氯化銨的混合物加熱製造氮氣。

實驗藥品：
亞硝酸鈉    6.9克
氯化銨      5.4克
鎂帶        約3公分
石蕊試紙    1張
火柴        一盒

實驗步驟：
  1.用天平秤取6.9克亞硝酸鈉與5.4克氯化銨，置於白紙上，使兩種化合物均勻的混合。

   2.將混合物到硬試管內，硬試管管口應向下傾斜約10度，但不是藥品向下滑落。

   3.將兩個廣口集氣瓶裝滿水之後，倒置於水槽中。

   4.點燃酒精燈，加熱硬試管，酒精燈需移動，讓藥品售熱均勻。

   5.將橡皮管尾端放入水槽，剛開始冒氣泡時不要收集，因為其中含有原來存在館中的空氣。

   當有大量氣泡產生時 將橡皮管身入廣口集氣瓶中收集氣體。

   6.集滿氣體的廣口集氣瓶以玻璃片蓋住，小心地一出水面後，正立放置桌面是備用。

   7.收集完氣體後，將橡皮管移出水面，才能熄滅酒精燈，以免導致試管破裂。  

實驗結果：
  1.點燃的火柴放入裝有氮氣的廣口集氣瓶中，火柴會逐漸熄滅，說明氮氣沒有助燃性也沒有    

   可燃性。

  2將燃燒的鎂帶在氮氣中產生黃色亮光，燃燒至灰燼時，生成氧化鎂，加水後石蕊試紙成

    藍色，氧化鎂為鹼性
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？

    Ans：先將廣口集氣瓶裝滿水，再用玻璃片蓋住，將廣口集氣瓶倒立放進水中，在取出玻璃片。

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？

    Ans：避免水槽中的冷水倒流，流進試管，造成試管破裂。

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？

     Ans：移動酒精燈使試管平均受熱 (酒精燈需放置在桌上，較安全)。

 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？

     Ans：火柴會逐漸熄滅，說明了氮氣沒有助燃性也沒有可燃性。

 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？

    Ans：燃燒時產生黃色亮光，燃燒至燒成灰燼，生成氮化鎂，加水後使石蕊試紙成藍色(為

         鹼性)。

 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。 

    Ans：

     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。

    Ans：工業製法：工業上製造氮氣的來源以空氣最多，將空氣液化成液態空氣，並利用氮    的沸點與其他氣體
              不同，使用分餾法將氮分離出來。

實驗寫真：

6.9克亞硝酸鈉與5.4克氯化銨

  
使亞硝酸鈉與氯化銨均勻的混合


  滑入試管內

試管約傾斜10度(不使混合物滑下為前提)


使試管平均受熱(不離開桌面)

  收集氣體(剛開始的氣體不能使用)

從水中拿出玻璃瓶
點燃火柴棒


放入玻璃瓶中

石蕊試紙成藍色


善後

實驗心得：

我覺得這次的實驗讓我很有新鮮感，因為國中實驗的課沒有很多。經過這次的實驗，讓我們可以了解到氮氣不助燃，還有一些操作步驟所要注意的，我們這組，做實驗的時候都很小心，可是還是有一個步驟做錯了。就是要把橡皮管抽出水面的時候，不應該先把酒精燈移開，是要先把橡皮管抽出水面，我們就是這個步驟做錯，得面臨到硬試管會破裂的危機，為了不讓水跑進去硬試管，整組的人可說是非常謹慎。經過這次的實驗課，發現大家能一起同心協力完成一個實驗，正好我們這組能體驗到實驗小步驟做錯的危險性，所以做實驗的時候不可掉以輕心。