文章编号:1005-6629(2009)08-0041-02中图分类号:G633.8文献标识码:C
　　
　　氨气催化氧化是高中化学教学中的一个重要实验,对于氨气的性质和硝酸工业生产的教学有着非常重要的作用。凡是对该实验有过研究的教师都会发现,这个实验也是高中化学实验中难度较大的一个。该实验的成功与否受到若干实验条件的控制,如原料气中氧和氨的比例、水蒸气的影响、催化剂的制备、催化温度的控制等等。本文将对实验成败的关键再做研究,并对实验装置做出部分改进。
　　
　　1实验成败原因的分析
　　
　　1.1鼓气速度的影响
　　
　　
　　取质量分数约为21%的浓氨水分别进行以上实验,其中鼓气速度通过每分钟按多少下打气球进行比较,用500 mL的量筒来测量排出的水的体积。四次实验均在相同的条件下进行,鼓气速度是唯一的变量。从实验数据不难看出,尽管鼓气的速度不同而且相差较大,但单位体积的空气能够带出的氨气的量却是基本不变的。显然在一定的温度和压强下,一定浓度的氨水的挥发性是恒定的。这个实验最终证明了一个简单的常识,氨水的挥发性即氨水的饱和蒸汽压只跟温度、浓度和压强有关。尽管只是初步实验,但是“氨气催化氧化”实验的成败显然与鼓气的速度没有直接的关系。当然极端的快速或慢速鼓气对实验也会造成不利的影响,这是容易理解的。
　　1.2浓度的影响
　　在排除了“鼓气速度”可能对实验的影响后,再来看看浓度。要保证实验的成功,氨水的浓度要适宜。在查阅了相关资料后发现,有人用1∶1的氨水,而有些则是2∶1或3∶2,笔者按照这些配比去做实验,结果并不能够保证每次都成功,相信其他老师也有类似的经历。其中主要原因就是每次实验的室温是不同的,造成氨水的温度不同,它的饱和蒸汽压也发生了变化,因此氨水浓度要根据室温高低加以调节。市售浓氨水的质量分数约为27%,在20 ℃时的密度为0.9 g·mL^-1。笔者通过实验发现当氨水浓度接近如下关系时,可使实验获得满意效果,具体的配制方法如表2所示。
　　
　　参考文献:
　　[1]刘光启,马连湘,刘杰主编.《化学化工物性数据手册(无机卷)》[M].化学工业出版社,2002.