氨气的生成与转化演示

实验目的

认识氨气的生成途径及其主要转化。

实验原理

工业合成氨：N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃（高温、高压、催化剂）。实验室制氨：2NH₄Cl + Ca(OH)₂ =△= CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O。氨溶于水：NH₃ + H₂O ⇌ NH₃·H₂O。氨与氯化氢：NH₃ + HCl = NH₄Cl。催化氧化：4NH₃ + 5O₂ =催化剂,△= 4NO + 6H₂O。

实验器材

• 氮气与氢气
• 氯化铵与氢氧化钙
• 氨气
• 水
• 氯化氢
• 氧气

实验步骤

1. 观察氮气与氢气合成氨的过程和条件。
2. 观察氯化铵与氢氧化钙共热生成氨气。
3. 观察氨气与水、氯化氢的相互作用。
4. 观察氨在催化剂作用下与氧气的反应。
5. 对照方程式，归纳氨的生成与转化关系。

实验现象与结论

氮气与氢气在高温、高压和催化剂条件下生成氨。氨极易溶于水，水溶液呈碱性；氨遇氯化氢产生白烟（氯化铵固体小颗粒）；氨催化氧化生成一氧化氮，是制硝酸的重要步骤。

常见问题

氨遇浓盐酸为什么会产生白烟？

浓盐酸挥发出的氯化氢与氨气反应，生成氯化铵固体小颗粒，悬浮在空气中形成白烟。

氨的催化氧化有什么用途？

生成的一氧化氮可进一步转化为二氧化氮，再与水反应制得硝酸，是工业制硝酸的基础。