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氨气实验室制法的研究与改进
吐逊阿衣·艾买提

（一）氨气的实验室制取方法一
1、实验仪器和药品
仪器:铁架台、铁夹、酒精灯、木砖、试管、试管塞、三通管、橡胶管、止水夹、橡皮筋、玻璃导管、集气瓶、双孔橡皮塞、药匙、火柴。
药品:氯化铵、消石灰、红色石蕊试纸、蒸馏水。
2、实验装置图（如图1）

图1
A.用于加热反应物 B.用于收集氨气 C.用于检满
D.用于吸收多余的氨气 E.用于防止倒吸
a.氯化铵和消石灰混合物 b.润湿的红色石蕊试纸
①,②,③,④均为止水夹
3、实验操作步骤
（1）按图装好仪器，打开①、②、③④，在D中装入水或稀硫酸，E中装入水。
（2）检查气密性:用酒精灯稍微加热试管A，若D中有气泡产生，则已密封好。
（3）用橡皮筋装好润湿的红色石蕊试纸b。
（4）取下A装入氯化铵和消石灰盖上试管塞将药品混匀,按图连接好A。
（5）关闭①。
（6）预热试管A,加热试管底部。
（7）检满:若试纸b变蓝,则B中已充满了氨气。
（8）依次打开①,关闭②、③、④。
（9）熄灭酒精灯。
（10）倒置试管B,取出双孔试管塞换上无孔试管塞。即试管B中装满氨气。
4、注意事项
（1）一定要先检查气密性。
（2）一定要依次打开①,关闭②、③、④,才能保证不外泄氨气和试管B中充满氨气。
3）试管B一定要干燥,且收集满后取下时,一定要先将试管B倒置,才能确保收集的氨气不外泄。
（4）氯化铵与消石灰的质量比稍小于5∶8较好,过量的消石灰,可起到除杂和干燥的作用,这样能得到较纯的氨气。

（二）氨气的实验室制取方法二
1、实验原理
氧化钙是碱性氧化物,加热条件下可与氯化铵反应产生氨气,同时又是良好的干燥剂,可及时吸收反应中产生的水而放出大量的热,有利于氨气的生成。有关反应如下:
2NH4Cl+CaO △ CaCl2+2NH3↑+H2O (1)
CaO+H2O = Ca(OH)2 (2)
2NH4Cl+Ca(OH)2 △ CaCl2+2NH3↑+2H2O (3)
2、实验用品及装置图（图2）
大试管(30 mm×200 mm)、酒精灯、铁架台、铝制烧瓶夹、双顶丝、圆底烧瓶(1000 mL)、烧杯(500 mL)、调节夹、三通管、玻璃管、玻璃导管、尖嘴玻璃管、乳胶管、橡胶塞。
氧化钙、氯化铵、酚酞试剂、红色石蕊试纸,其中氧化钙在使用前烘干。

图2
3、实验操作及现象
(1)按图2所示实验装置安装好仪器,打开调节夹B,用小橡胶塞塞住T型三通管的A管口,使长颈圆底烧瓶密闭。
(2)检查气密性:用酒精灯加热大试管,若盛适量水的烧杯中有气泡产生,则装置气密性良好。
(3)取下大试管,按一定质量比装入经研细、混合均匀的氧化钙和氯化铵,在试管底部铺开,塞紧橡胶塞,固定好装置。
(4)从T型三通管的A管口取下橡胶塞,关闭调节夹B,使圆底烧瓶经T型三通管的A管口与大气相通。
(5)点燃酒精灯,给大试管加热,立即有大量的氨气产生,并通过导管进入圆底烧瓶,圆底烧瓶中的空气经A管排出。
(6)将湿润的红色石蕊试纸靠近A管口,若试纸变蓝色,证明圆底烧瓶中已集满氨气。
(7)打开调节夹B,塞住T型三通管的A管口,使圆底烧瓶与烧杯内水相通。
(8)待导管C中滞留的空气被排尽,过量的氨气经导管C通入烧杯中,待水中有气泡产生时,熄灭酒精灯。当无气泡逸出时,给盛水的烧杯中滴加2-3滴酚酞试剂,搅匀。随着导管C内的氨气不断溶于水,使导管C内的液面会不断上升,最后进入圆底烧瓶,形成持续有力的红色喷泉。
4、注意事项
在以CaO既做反应物又做干燥剂的条件下,可以大大加快氨气生成的速率。在半封闭装置中将6.5g CaO与5.0g NH4Cl研细混匀,直接加热3-4min,可收集1000 mL氨气,继而形成持续、有力的喷泉。如需收集500 mL氨气进行喷泉实验,可将CaO和NH4Cl用量减半,同样可以获得满意效果。

（三）氨气的实验室制取方法三
将氨气的制备，收集物理，化学性质合二为一，做到实验简单，现象明显，效果良好。

图3

A．浓氨水 B.氢氧化钠固体 C.滴有酚酞的水
1.让学生学会实验室另一种快速制取氨气的方法和原理，且该法制按其反应速率快，时间段，试管不会破裂。同时还让学生学会了另一种证明氨气极易溶于水的方法。
2.学会安琪的制备，收集，物理。化学性质的实验一体化，成功率高，让学生更真实的体验氨气的物理和化学性质。
3.实验装置简单，易于操作，现象明显直观，课堂耗时短，非常适合演示实验。
4.尽可能地避免了氨气排进空气中，环保无污染。
（四）氨气的实验室制取方法四

1.实验原理

图4

2.实验用品及装置
粗试管，酒精灯，铁架台圆底烧瓶，烧杯，玻璃棒，橡皮管，调速夹，医用塑三通管，小试管，滴管，细导管，氯化铵固体，30% NaOH 溶液，浓盐酸，稀盐酸，湿润的红色石蕊试纸，酚酞试剂，奈氏试剂，滤纸

3.实验操作
在烧杯A中加入稀HCl30 mL ,在烧杯B中注入适量水并加入3~ 4 d 酚酞试剂。关闭调速夹a，开通调速夹b，检查装置气密性，确保装置不漏气，先在促试管中加入适量的固体氯化铵和30%的NaOH 溶液。点燃酒精灯开始加热，立即有大量的氨气产生，按其通过导管E进入圆底烧瓶，圆底烧瓶中的空气沿导管F排除。此时在位于烧杯B中的F管口处，可看到不停地有气泡放出，但无色酚酞溶液并不变色，待到氨气充满圆底烧瓶后（约 2~3 分钟），过量的氨气就通过导管F进入烧杯B中，十分太溶液变红色，这是关闭调速夹b，同时熄灭酒精的，官场圆底烧瓶现象的变化。由于导管F中的氨气不断的溶于水，使导管F中的红色喷泉，喷泉高，喷泉急，现象非常明显。待喷泉试验结束后，再次点燃酒精灯，加热粗试管打通调速夹a，并将导管G从烧杯A中移除，用滤纸擦干，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近导管G口出，立即产生到量的白烟，将湿润的红色石蕊试纸靠近G管口，试纸变蓝色。随后再将导管G移入烧杯A中，熄灭酒精灯，停止加热，片刻后，关闭调速夹a，用胶头滴管去烧杯A中溶液2~3dmL，注入干净的试管中，然后滴加奈氏试剂2~3 d,既有棕红色的沉淀生成。
4实验优点
本实验将氨气的产生，收集及性质实验在一个封闭系统中完成，由于氨气与浓盐酸和红色石蕊试纸的作用片刻即可完成，氨气的外排量极少，基本消除了氨气外逸对环境的污染，同时几个实验一气呵成，时间段，操作也方便，切现象明显。
（五）氨气的实验室制取方法五
1.实验目的
氨气的制取及性质实验是中学化学实验教学的重点之一。由于氨气极易溶于水，不能采用排水集气法收集氨气，通常用向下排空气法收集氨气，但收集到的氨气不纯，氨气浓度不大，会影响氨气的喷泉实验效果；氨气具有刺激性恶臭的气味，在实验过程中氨气很容易逸出，污染空气，同时也浪费药品。为了解决以上问题，特设计了一套氨气的制取及性质实验装置，探究氨气的性质。
2.实验仪器及试剂
仪器：铁架台（带铁夹）、酒精灯、硬质试管、单孔胶塞、玻璃管、胶管、一次性注射器、烧杯、小漏斗、玻璃棒、塑料管、止水夹、胶帽、方木块、火柴。
试剂：生石灰、氯化铵、浓盐酸、红色的石蕊试纸、蒸馏水、酚酞试液。
3.实验原理、实验仪器装置图及仪器的组装说明
氧化钙是碱性氧化物,加热条件下可与氯化铵反应产生氨气,同时又是良好的干燥剂,可及时吸收反应中产生的水而放出大量的热,有利于氨气的生成。有关反应如下:
△
2NH4Cl+CaO CaCl2+2NH3↑+H2O CaO+H2O = Ca(OH)2
△
2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O

图5
根据实验需要可将图1的导管口跟图2的导管口连接，也可将图1的导管口跟图3注射器的乳头出口连接，图2中的液体是水。
4.实验操作
1.先检查发生装置的气密性，然后分别取少量粉末状的生石灰和氯化铵，生石灰稍过量，并将它们在滤纸上混合均匀，迅速用纸槽将药品装入硬质试管的底部，塞紧胶塞，同时将图1的导管口跟图2的导管口连接起来。
2.用酒精灯加热试管底部，先预热，然后将外焰固定在试管的底部，在图2的烧杯中滴加几滴酚酞试液，若液面变成浅红色，停止加热。
3.将注射器的活塞推到空筒的底部排出空气，然后将图1的导管口跟图3注射器的乳头出口连接好，继续给试管加热，当活塞移动后，用小火加热，防止活塞冲出，收集气体达到实验需要量时停止加热，用止水夹夹住胶管，并用胶帽盖好注射器的乳头出口，若不需要再制取氨气了，就用图2装置吸收多余的气体，防止氨气逸出污染空气。
4.对氨气的性质进行探究。将湿润的红色石蕊试纸放在玻璃棒的一端，把注射器乳头出口上的胶帽取下，出口朝下，接着把试纸靠近注射器的出口，同时轻轻推动活塞使少量氨气逸出，可以观察到湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，此时也可以把蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近注射器出口，能够观察到有白烟生成；将注射器的乳头插入水中，水很快进入空筒，液面上升，说明氨气极易溶于水；也可以把一根大小适中的塑料管通过注射器出口插入到空筒内，做氨气的喷泉实验，效果也好。
5.改进的意义
首先，由于在收集氨气之前已将试管、导管以及注射器筒内的空气基本排尽，收集到的氨气较纯，另外该实验用生石灰替代了熟石灰，制得的氨气较干燥，氨气溶于水的实验效果较好；其二，该实验使用了尾气吸收装置，可以防止氨气逸出污染空气；其三，用注射器收集气体，做性质实验时能用活塞控制气体用量，节约药品，也能为课堂教学节约时间。
（六）氨气的实验室制取方法六

图 6
对实验的改进和创新：
本装置设置了回流管，回流管的作用优点：
① 使产生的气体循环流通减小它的压强。
② 可预防气体外泄，保护环境。
③ 确保气体一定的浓度，确保喷泉实验现象明显。
改进后的优点：
① 随时在课堂上制取收集氨气于烧瓶中，用手轻轻挤压塑料瓶，可观察到美丽的喷泉。
② 几 个平 行 班 级可连 续 使 用，不用调换 干 燥 烧 瓶 和 胶头 吸水，只要将 烧 瓶 中 的水从导管中放出，可再收集氨气。
③ 实验操作非常方便，随时可进行实验，时间短、效果好。
实验试剂：氢氧化钠、浓氨水、酚酞试液、红色石蕊试纸、水。
实验步骤：1．先将玻璃管弯制成所需角度，插入橡皮塞，组装好装置。
2．在锥形瓶中加入氢氧化钠固体，在分液漏斗中加入浓氨水。
3．连接好该装置，检查装置的气密性，注意装置不能漏气。
4．实 验 时 开启止水夹Ⅰ和Ⅲ，关闭止水夹Ⅱ，开 启 分 液 漏 斗 活 塞，将 浓 氨 水 慢 慢 滴 入 氢氧化钠固体中，使其产生的氨气能从导管缓缓进入到烧瓶，并用湿润的红色石蕊试纸在烧瓶口检验氨气是否集满，待氨气集满后，关闭分液漏斗活塞和止水夹Ⅰ、Ⅲ。
5．开启止水夹Ⅱ，用手 轻 轻 挤 压 塑 料 瓶 ，可 观 察 到 喷 泉 ,如要 继 续 实 验，开启止水夹Ⅰ、Ⅲ，将烧瓶中的红色试液从导管中流入烧杯，完成后按前实验步骤进行操作。