102第三組 化學報告 張劭斌 楊凱婷 羅芸珮 王品媛 黃韋嘉 林廷哲
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:空氣中的氮氣約占總體積的70%,工業上由液態空氣分餾而得氮氣,實驗室中則常利用亞硝酸鈉及氯化氨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
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?
A:將廣口瓶裝滿水,用玻璃片蓋住,然後再倒著放入水盆中,在抽出玻璃片
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?
A:(1)如果先關火源,管中壓力會下降,然後盆內的水會流回試管中
(2)試管是熱的,水是冷的,若流回去,試管會破裂
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?
A:持續移動酒精燈,使火源均勻分布在試管每一部分
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?
A: (1)點燃的火柴放入集氣瓶中,雖然沒有立即熄滅,但也沒有助燃的情形發生
(2)氮氣不助燃也不可燃
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?
A: (1)燃燒的鎂帶放入瓶內,沒多久就熄滅了,沒有助燃的情形
(2)藍色,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。
A: 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。
A:可利用空氣通過燒紅灼熱的銅網,使氧氣與銅反應成為氧化銅,剩餘的氣體大部分極為氮氣。
心得:
這次的實驗跟國中的實驗比起來,真是個截然不同的體驗,國中的實驗室設備與材料少的可憐,但高中的實驗室,卻讓我有煥然一新的感覺,設備材料應有盡有不在話下,竟然連看似專業的實驗衣也有,而且化學老師也很講究,窗戶一定要打開,實驗衣也一定要穿上,在做實驗前,老師也把實驗過程講得淋漓盡致,所以使我們做起來也就輕而易舉,除了讓我們改寫了對化學敬而遠之的刻版印象外,這種實驗的成就感,讓我們覺得我們可以輕易的駕馭化學,讓我們遨遊在化學的殿堂!