氨催化氧化(完成)
氨催化氧化制硝酸化学方程式(3篇)
第1篇一、氨催化氧化制硝酸的化学方程式氨催化氧化制硝酸的化学方程式如下：4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O4NO + 3O2 → 4NO24NO2 + 2H2O → 4HNO3以上方程式表示，氨气在催化剂的作用下，首先与氧气反应生成一氧化氮和水，然后一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，最后二氧化氮与水反应生成硝酸。
二、反应机理氨催化氧化制硝酸的反应机理可以分为以下几个阶段：1. 氨气与氧气反应：在催化剂的作用下，氨气分子中的氮原子与氧气分子中的氧原子发生配位，形成氨氧配合物，然后氨氧配合物分解生成一氧化氮和水。
2. 一氧化氮与氧气反应：一氧化氮与氧气分子发生反应，生成二氧化氮。
3. 二氧化氮与水反应：二氧化氮与水分子反应，生成硝酸和一氧化氮。
三、催化剂催化剂在氨催化氧化制硝酸过程中起着至关重要的作用。
常用的催化剂有：1. 铂催化剂：铂催化剂具有较高的活性，但价格较高，且易中毒。
2. 铂-钼催化剂：铂-钼催化剂具有较高的活性和稳定性，但铂-钼催化剂的制备工艺复杂。
3. 铂-钴催化剂：铂-钴催化剂具有较高的活性和稳定性，且价格较低，是目前应用最广泛的催化剂。
四、工艺流程氨催化氧化制硝酸的工艺流程主要包括以下几个步骤：1. 氨气压缩：将液氨压缩成高压气体。
2. 氨气预热：将氨气预热至催化剂的活性温度。
3. 氨气与氧气混合：将氨气与氧气按一定比例混合。
4. 氨催化氧化：将氨气与氧气混合物在催化剂的作用下进行催化氧化反应。
5. 二氧化氮与水反应：将反应生成的一氧化氮与氧气混合物在冷却器中冷却，使其中的二氧化氮与水反应生成硝酸。
6. 硝酸分离：将反应生成的硝酸进行分离、浓缩、结晶等操作，得到硝酸产品。
7. 废气处理：对反应过程中产生的废气进行处理，达到排放标准。
五、总结氨催化氧化制硝酸是一种重要的工业生产过程，其化学方程式、反应机理、催化剂和工艺流程等方面都有一定的研究价值。
在实际生产过程中，需要根据具体情况选择合适的催化剂和工艺流程，以提高生产效率和产品质量。
氨催化氧化的化学方程式配平例题
氨催化氧化的化学方程式配平例题摘要：一、氨催化氧化化学方程式的配平方法1.分析反应物和生成物的化学式2.确定化学计量数3.配平方程式二、举例说明1.反应物：氨（NH3）、氧气（O2）2.生成物：一氧化氮（NO）、水（H2O）3.配平方程式：4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O三、注意事项1.配平方程式要遵循质量守恒定律和电荷守恒定律2.注意化学式的正确性和平衡性3.如果有催化剂，需要写在等号上方正文：氨催化氧化化学方程式的配平是化学反应中常见的问题。
配平方程式能够帮助我们更好地理解反应的物质变化过程，同时也是实验操作的重要依据。
本文将介绍氨催化氧化化学方程式的配平方法，并以氨和氧气为例进行说明。
首先，我们需要分析反应物和生成物的化学式。
氨的化学式为NH3，氧气的化学式为O2，一氧化氮的化学式为NO，水的化学式为H2O。
其次，我们需要确定化学计量数。
根据反应物和生成物的化学式，我们可以知道氨和氧气的化学计量数之比为4:5，生成的一氧化氮和水的化学计量数之比为4:6。
最后，我们可以根据化学计量数配平方程式。
将氨的化学计量数乘以4，氧气的化学计量数乘以5，得到方程式：4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O。
这就是氨催化氧化化学方程式的配平结果。
在配平方程式时，我们需要遵循质量守恒定律和电荷守恒定律，确保方程式的正确性和平衡性。
此外，如果有催化剂参与反应，需要将催化剂写在等号上方。
总之，氨催化氧化化学方程式的配平方法主要包括分析反应物和生成物的化学式、确定化学计量数和配平方程式。
通过这三个步骤，我们就可以得到完整的配平方程式。
氨的催化氧化实验报告
催化剂催化剂催化剂《化学实验教学研究》实验报告实验项目 “氨的催化氧化” 实验设计与研究 实验日期 星期 上午 □ 下午 □ 晚上 □ 姓 名 学号 同组人 台号 实验目的：（1）通过氨的催化氧化实验装置的设计，进一步培养根据化学原理和客观条件自行设计和安装实验装置的能力。
（2）通过查阅文献及对本实验的探究过程进一步强化收集和处理信息、分析和归纳问题的能力，提高实验操作技能。
（3）探讨本实验成功的条件、关键和技术操作。
（4）增强绿色环保知识。
实验教学目标：知识与技能：了解氨的催化氧化的反应原理；了解工业上制备硝酸的反应原理。
过程与方法：通过教师演示实验的方法，引导学生对实验现象的观察，从而提高学生的探究能力、创新意识和改进实验的能力。
情感态度与价值观：通过观察二氧化氮的红棕色现象，让学生体会化学的颜色之美；通过对二氧化氮有毒气体的尾气处理，倡导绿色化学的理念，增强学生的环保意识。
实验原理：一、实验中主要的反应：4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O ＋Q2NO ＋O 2 2NO 2＋Q 3NO 2＋H 2O 2HNO 3＋NO ＋QNH 3＋HNO 3 NH 4NO 3二、实验中可能出现的反应：4NH 3＋4O 2 2N 2O ＋6H 2O4NH 3＋3O 2 2N 2＋6H 2O实验设计（或改进）思路：1、为使氨气和氧气能够同时参与反应，使用双连打气球往氨水溶液中鼓气。
2、为确保反应气体充分地与催化剂接触以提高转化率，考虑到催化剂活性温度较高需要加热，本实验采用耐高温的双通管盛装催化剂，也能增强气体的流通性。
3、为了更好地观察生成NO 2的红棕色，在选用实验仪器时应尽量使用直径较大的容器（如平底烧瓶），也可以对收集装置加白色背衬。
4、本实验将产生有毒性气体，为避免对环境的污染，使用NaOH 溶液对反应产物进行尾气处理。
5、当观察到催化剂前端明显红热、洗气瓶里有棕红色气体生成时，表明实验成功。
氨催化氧化反应方程式
氨催化氧化反应方程式
氨催化氧化反应是一种重要的化学反应，其方程式如下所示：
4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)
在这个反应中，氨（NH3）和氧气（O2）在催化剂的作用下发生氧化反应，产生一氧化氮（NO）和水蒸气（H2O）。
这一反应在工业生产中具有广泛的应用，尤其在氨的生产过程中扮演着重要的角色。
氨催化氧化反应的催化剂通常采用铑或铂等贵金属，这些催化剂能够降低反应的活化能，促进反应的进行。
在反应中，氨和氧气首先被吸附到催化剂表面，然后发生氧化反应生成一氧化氮和水蒸气。
催化剂在反应中起到了催化作用，提高了反应速率和产率。
一氧化氮是重要的工业原料，在制造硝酸、硝酸铵等化学品中起到了关键作用。
因此，氨催化氧化反应是一个重要的工业生产过程，其反应方程式代表了该过程的基本化学反应。
在现代化工生产中，氨催化氧化反应的工艺已经得到了不断的改进和优化，以提高反应的效率和产率。
通过调节反应条件、优化催化剂的选择和设计反应器等手段，可以使反应更加高效、节能和环保。
这对于工业生产的可持续发展具有重要意义。
总的来说，氨催化氧化反应是一种重要的化学反应，其方程式代表了氨和氧气在催化剂作用下发生氧化反应生成一氧化氮和水蒸气的
过程。
这一反应在工业生产中具有广泛的应用，对于化工行业的发展具有重要意义。
通过不断的研究和优化，氨催化氧化反应的工艺将会得到进一步的提升，为工业生产带来更多的效益和贡献。
氨的催化氧化实验
氨的催化氧化实验
实验四
1.实验目的
（1）初步掌握根据反应原理设计物质制备实验方案的基本思路。
（2）掌握氨的催化氧化实验成功的关键和基本操作技能，提高改进
和设计实验的能力。
（3）研讨氨催化氧化法制硝酸实验的教学方法。
2.实验步骤
（1）结合中学化学实验室现有条件，设计几种氨的催化氧化实验的
简易演示实验方案，并画出实验装置图。
（2）制备所选用的催化剂。
（3）根据所选方案，进行氨的催化氧化实验。
要求既能看到催化剂
保持红热，又能看到红棕色二氧化氮气体的生成，且不出现白烟。
（烟是
固体小颗粒，烟是气体小液滴。
NH4NO3是烟，浓氨水和浓盐酸形成雾。
）
3.提示与思考
（1）本实验中你将如何获得氨气和氧气？说明理由。
（2）如何制备催化剂？
（3）请你分析，氨水浓度太高或太低会对实验结果产生怎样的影响？实验过程中，氨气能否全部被氧化？如果有未被氧化的氨气，是否需要除去？应怎样除去？
（4）在实验过程中你是否观察到了异常现象？请你分析这些异常现象产生的原因。
（5）请总结本实验成功的关键和操作技术。
4.实验教学设计
设计实验教学方案，讲授“氨的催化氧化”。
化学教学论实验报告——氨的催化氧化和喷泉实验
化学教学论实验报告——氨的催化氧化和喷泉实验化学系2011级化学2班罗晗 10111550218一、实验方程式、装置：1、氨的催化氧化：2、氨与氧气发生的其他反应：（1）（2）（3）3、重铬酸铵制备氧化铬催化剂：4、一氧化氮反应生成硝酸：5、圆底烧瓶中产生白烟：6、氨的催化氧化实验装置：7、氨的喷泉实验装置：二、实验注意事项：1、在氨的催化氧化实验中，首先应该在石棉网上加热铬酸铵固体，使得橘红色的重铬酸铵固体受热分解成为墨绿色的氧化铬，作为本实验的催化剂。
在这个步骤中，用酒精灯加热，重铬酸铵受热分解火星四射，固体飞溅，可以用于实验室模拟“火山喷发”情景。
2、氨的催化氧化实验和喷泉实验均是涉及到气体反应的实验，在实验开始之前，务必要检验装置气密性，防止由于装置漏气而影响化学反应的发生或实验现象的观察。
3、在氨的催化氧化实验中，盛装氧化铬是要用玻璃纤维作为支持物来固定氧化铬的位置，氧化铬不能平摊在管中，而是应该堆满管的直径，且长度约为1cm，因为这样可以增大氧化铬催化剂与氨气、氧气的接触面积，让其反应更加充分，防止氨气和氧气还未反应即从管的上端直接逸出，使得反应不充分，影响氨的催化氧化实验现象的观察。
4、在氨的催化氧化实验中，一共有三个检验实验成功的标志，即：氧化铬催化剂处出现火星，圆底烧瓶中出现红棕色气体以及烧杯中石蕊试液变红色。
故而，为了能够充分观察到氧化铬催化剂处出现明亮的火星，在装入氧化铬是不能将其夯得太实，应该让其稍微疏松一些，以便于观察实验现象。
5、在氨的催化氧化实验中，一定要等到氧化铬催化剂处出现了火星才开始鼓入氧气，因为只有氧化铬催化剂被加热到一定的程度后，氨的催化氧化反应才开始进行，此时才鼓入空气，可以防止由于太早鼓入空气，使得浓氨水太早挥发，氨气进入反应管而带来的不必要的浪费。
6、在氨的催化氧化实验中，使用双连球鼓入空气时，应该控制进气速度，以盛放石蕊试液的烧杯中有一个一个的气泡冒出为宜，若鼓入空气的速度太快，则会造成反应不完全，浪费实验试剂；若鼓入空气的速度太慢，又会使反应速率太慢，迟迟不能观察到反应现象。
氨的催化氧化原理
氨的催化氧化原理
氨的催化氧化原理是通过催化剂的作用，将氨与氧气反应生成氮气和水蒸气的过程。
催化剂通常选择铂、钯、铑等贵重金属，它们具有高的活性和选择性。
在反应中，氨分子首先吸附在催化剂表面，形成氨的吸附物种。
吸附后的氨分子与氧气分子发生反应，其中氨的氢原子被氧气氧化成水，而氨的氮原子则与其他吸附的氮原子结合形成氮气。
这个反应过程是一个复杂的多步反应。
首先，氨分子吸附在催化剂表面，通过与金属原子之间的相互作用，氨的氢原子被夺取形成氨的吸附物种。
接下来，吸附的氨分子与氧气分子相遇，并发生氧化反应，其中氨的氢原子转移到氧气上形成水。
最后，产生的水分子从催化剂表面解吸，释放出来。
在整个反应过程中，催化剂起到加速反应速率、降低活化能的作用，使得氨的氧化反应能够在较低的温度和压力下进行。
通过这种催化氧化反应，氨可以转化为更为稳定的氮气和水蒸气，从而实现氨的高效利用和废气治理。
此外，这种催化氧化原理还可以应用于其他类似的氨氧化反应，如从氨制取硝酸等化工过程中。
“氨的催化氧化”实验设计与研究实验报告
《化学实验教学研究》实验报告实验项目“氨的催化氧化”实验设计与研究实验日期2016.9.23 星期五上午□ 下午■晚上■1、实验简单的操作步骤：2、实验装置图:竝％球虱木溥液三苗CT NiQH?&液(1) 以“ V 浓氨水(25%)： V 水=1：1 “为初设比例，配置实验所需用的氨水，氨水体积控制为50ml 。
用C 2O 3作催化剂，探究不同氨水浓度对实验效果的影响。
实验记录如表1所示。
表1不同氨水浓度下的实验现象比较(催化剂：Cr 2O 3) 氨水浓度 (V 浓氨水(25%): V 水)实验现象 白烟 红棕色气体 水 催化剂的红热程度 1:1—— + + ++ 2:3++ + + + 3:2+ +++ ++ +++ 6:5 + ++ ++ ++(注：符号“ +”表示该实验现象出现，符号“-”表示该实验现象未出现，符号的多少表 示该实验现象显著的程度)(2) 以最佳比例“ V 浓氨水(25%): V 水=3:2”配置实验所需氨水，氨水体积控制为 50ml 。
探究不同催化剂(Cr 2O 3、F&O 3、CuO )对实验效果的影响。
实验记录如表 2所示。
表2不同催化剂下的实验现象比较(V 浓氨水(25%): V 水 =3:2)4、 实验的结论(1) 催化剂相同的情况下，采用“ V 浓氨水(25%): V 水=3:2”的氨水比例产生的实验效果最 佳，生成的红棕色气体最多，催化剂的红热程度最大。
(2) 氨水浓度相同的情况下，采用 Cr 2O 3作催化剂产生的实验效果最佳，生成的红棕色 气体最多，催化剂的红热程度最大。
综上：氨的催化氧化的最佳反应条件是：“V 浓氨水(25%): V 水=3:2”的氨水浓度，催化剂 米用三氧化二镉。
5、 注意事项(1)防污染：氨气具有强烈刺激性气味，同时实验过程中生成的二氧化氮气体有毒，应 尽量避免吸入和排放到空气中，实验应在通风条件下进行，并用碱进行中和吸收。
氨的催化氧化
氨水得浓度V(氨 水)：v (水) 加热时间催化剂 种类实验指标1:1 3mi nCwQ1催化剂就是否有明显 红热现象2、 就是否有红棕色气 体产生。
3、 玻璃管内就是否有 小水滴2:3F Q Q4：5F Q Q① NO 就是红棕色有刺鼻气味得气体，同时就是一种大气污染物，因此应该用碱液进行吸 收，② 同时由于气体得流通速度比较快，故可能有一部分氨气没有反应就直接逸出， 又因为氨 气极易溶于水，故碱液中得得水就是可以对氨气进行吸收得。
综合以上两个因素 ，我们可 以选用Na O H 溶液来对尾气进行处理。
实验研究得主要内容：1) “氨得催化氧化”实验装置一体化设计。
2) “氨得催化氧化”最佳条件得探究。
实验装置图： 实验装置设计依据： (1)反应得原理：该反应就是氨气、氧反应,我们需要反应物得制备：① 浓氨水具有挥发性川,会挥发② 经查阅资料可知.- 是13、来进行实验,而就是③ 优点:装置简单，操作简便；同时在鼓入得过程中还可以增加氨气得逸出速度。
反应条件：① 反应需在较高温度下进行，普通得酒精灯满足不了要求，故我们在此采用得就是铜质三 芯酒精灯；② 反应需要在催化剂得作用下进行，为了使气态得氨气与氧气与固态得催化剂充分接触， 我们把催化剂装在硬质玻璃管内。
③ 优点：硬质玻璃管常用来进行气体与固体得反应 ，与普通试管相比具有以下优点：第- 比普通试管更耐高温；第二，两端开口更有利于气体得流通。
生成物：气与催化剂在较高温度下进行得气体与固体之间得 至诵从以下几个方面考虑从而来设计整个实验：a) b) c)氧量越用一个双联打气球，池过来制备氨气，普5、5^ ~27%在纯氧中得爆炸极限就 ，越容减炸，故我们在此尽量不用纯氧制备催化剂,观察实验效果，对比探索氨催化氧化 (3min ),分别取50 居记录:得影响实验研究方案及实验记录：仪器：双联打气球、洗气瓶（3个）、铁架台、5 OmL 量筒、250ml 烧杯、电子秤、三芯酒 精灯、胶管、玻璃棒、硬质玻璃管，直角导管，玻璃棉、铁丝；药品：浓氨水（25%~28%）蒸馏水、NaOH （1 mol / L ）、F e 2 03 C uO （NH ） 2 C r 2Q 实验内容：（一）实验操作步骤：点燃三芯酒精灯「进行实验催化剂得 填装观察并记录实验现象 -」（二）实验装置图（三）实验内容及数据（1）氨水浓度 '配置50ml 一定浓度得氨水搭建实验装置\ ____________加热3min 后缓慢鼓气，当瞧到有火星时，加快鼓气速度，加快 --鼓气速度， ---------在硬质玻璃管中加入8— 10cm 得CeO 作为催化剂，保证催化剂得加热时间不变 mL 不同比例得氨水进行实验 中选用氨水浓度得最佳比例。
氨的催化氧化
六、氨的催化氧化氨的催化氧化之一【原理】2NO+O2=2NO2【操作】1．用长约15cm、内径4～5mm的玻管作为催化管，把三氧化二铬（或二氧化锰、氧化铜等）装入玻管中部，两端用玻璃纤维把催化剂固定。
2．氨氧混合气体可以用两种方法收集。
一种方法是用氯酸钾和二氧化锰混合加热，在塑料袋里收集大半袋氧气，再加热浓氨水到塑料袋充满。
另一种方法是把6mL28%的氨水和9mL30%的过氧氧化氢加入锥形瓶内，再加入少量二氧化锰作催化剂，按图装置收集氨、氧混合气体。
图1 收集氨、氧混合气体图2 氨的催化氧化3．按图连接好装置。
4．加热催化剂，到轻轻挤压塑料袋催化剂发红（约30s）时，移去酒精灯，催化剂仍然保持红热。
5．把试剂瓶套在催化管口部；立刻见到有红棕色气体生成。
【备注】1．催化管宜细不宜粗。
催化剂填充要疏松。
如果用二氧化锰、氧化铜作催化剂，最好选用颗粒状的填入。
细粉状的催化剂应先粘附在玻璃纤维上再填入。
2．过氧化氢的分解反应是放热反应，收集混合气时要注意安全。
应该用口径稍大的橡胶管和导气管，收集前应检查导气管是否畅通。
3．过氧化氢和氨水以2∶3的体积比为宜，用量应尽量少。
氨的催化氧化之二【原理】2NO+O2=2NO2【用品】锥形瓶、双孔塞玻璃导管、铁架台、酒精灯、锥形瓶、铜丝、浓氨水、氧气、浓硫酸、石蕊试液【操作】1．取一支长20cm玻璃导管作为反应管，内装一段5cm长螺旋状细铜丝作催化剂。
按图连接装置。
图氨的催化氧化2．用酒精灯加热催化剂。
3．让氧气通过浓氨水，使氧氨混合气体通过加热的催化剂。
4．在铜丝开始发红时移去酒精汀，停止加热。
氮氧化时放热，使铜丝继续保持红热状态，有时能使导管熔融弯曲。
5．锥形瓶里可以看到棕色气体。
在瓶里加入紫色石蕊溶液，振荡，溶液变红。
【备注】1．用铜丝作催化剂，材料易得，效果明显，而且能见度大。
2．用玻璃导管代替燃烧管，取材容易，成功率高。
但是铜丝红热时间过长，导管会熔软弯曲，影响实验。
氨气催化氧化反应方程式
氨气催化氧化反应方程式
氨气催化氧化反应方程式是一种重要的化学反应，其反应机理和方程式如下：
机理：
氨气催化氧化反应是一种氧化还原反应，主要包括以下几个步骤：
1. 氨气吸附：氨气与催化剂表面发生吸附。
2. 氨气部分氧化：吸附的氨气分解成氮气和一氧化氮，同时释放出氢离子和电子，并与催化剂表面的氧化物发生反应，形成离子包含三价氮和四价氮的氮氧化物。
3. 二氧化氮转化：反应体系中存在的二氧化氮和氮氧化物反应产生氮氧化物和氧气。
4. 二氧化氮氧化：二氧化氮与氧气反应生成三氧化氮。
5. 三氧化氮脱水：三氧化氮与水反应生成硝酸。
综上所述，氨气催化氧化反应是通过氨气与催化剂表面发生吸附，分解出
氮气和一氧化氮，并与催化剂表面氧化物发生反应，最终生成硝酸的一系列反应。
方程式：
NH3 + O2 → NO + H2O (1)
2 NO + O2 → 2 NO2 (2)
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO (3)
反应方程式中的（1）、（2）和（3）是氨气催化氧化反应的主要反应方
程式。
其中，（1）式是氨气部分氧化反应方程式，（2）式是二氧化氮转化反
应方程式，（3）式是三氧化氮脱水反应方程式。
联立（1）、（2）和（3）式，可以得到完整的氨气催化氧化反应方程式：
4 NH3 +
5 O2 + 4 H2O → 4 NO3- + 8 H+ (4)
该方程式表明，在催化剂的作用下，氨气可以被氧气以及水分子氧化，最
终生成硝酸离子和氢离子。
氨气的催化氧化化学方程式
氨气的催化氧化化学方程式
氨气的催化氧化方程式为：4nh3+5o2=（催化剂,加热）=4no+6h2o, 该反应是放热反应，是工业制硝酸的第一步。
氨气是无色气体，有强烈的刺激气味。
密度0.g/l。
相对密
度0.（空气=1.00）。
易被液化成无色的液体。
氨气，nh3，无色气体，有强烈的刺激气味。
密度 0.g/l。
相对密度0.（空气=1.00）。
易被液化成无色的液体。
在常温下加压即可使其液化（临界温度.4℃，临界压力11.2兆帕，即.2大气压）。
沸点-33.5℃。
也易被固化成雪状固体。
熔点-77.75℃。
溶于水、乙
醇和乙醚。
在高温时会分解成氮气和氢气，有还原作用。
有催化剂存在时可被氧化成一氧
化氮。
用于制液氮、氨水、硝酸、铵盐和胺类等。
可由氮和氢直接合成而制得，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官的粘膜，人吸入过多，能引起肺肿胀，以至死亡。
同时氨气可以冷却，化学反应为：
nh3在纯氧中点燃：4nh3+3o2=（点燃）=2n2+6h2o
氨气检验方法：
1、用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸变蓝证明有氨气。
2、用玻璃棒煮淡盐酸紧邻，产生白烟，证明存有氨气。
3、氨气检测仪表可以定量测量空气中氨气的浓度。
氨催化氧化的化学方程式配平例题
氨催化氧化的化学方程式配平例题摘要：一、氨催化氧化反应的化学方程式二、氨催化氧化反应的电子守恒配平方法三、氨催化氧化反应的条件和催化剂四、氨催化氧化反应的生成物和反应特点正文：一、氨催化氧化反应的化学方程式氨催化氧化反应是指在催化剂的作用下，氨气（NH3）与氧气（O2）发生反应，生成一氧化氮（NO）和水（H2O）的化学反应。
该反应的化学方程式如下：4NH3 + 5O2（催化剂）→4NO + 6H2O其中，催化剂通常为铂（Pt）或钯（Pd），反应需要在高温、高压的条件下进行。
二、氨催化氧化反应的电子守恒配平方法在氨催化氧化反应中，氮原子（N）的化合价从-3 升高到+2，氧原子（O）的化合价从0 降低到-2。
为了满足电子守恒定律，我们需要对反应方程式进行配平。
首先，将NH3 的化学计量数定为1，那么O2 的化学计量数应为5/2。
将化学计量数扩大2 倍，得到配平后的方程式：2NH3 + 2.5O2（催化剂）→2NO + 3H2O由于氧原子的化合价降低了4 个单位，而氮原子的化合价升高了5 个单位，因此需要在反应物的一侧加入一个系数，使得氮原子与氧原子的化合价变化相等。
这里选择将NH3 的系数乘以4，得到最终的配平结果：4NH3 + 5O2（催化剂）→4NO + 6H2O三、氨催化氧化反应的条件和催化剂氨催化氧化反应需要在高温、高压的条件下进行，通常采用铂（Pt）或钯（Pd）作为催化剂。
在实际应用中，反应温度一般在400-500 摄氏度，压力在20-30 兆帕。
四、氨催化氧化反应的生成物和反应特点氨催化氧化反应的生成物主要是一氧化氮（NO）和水（H2O），同时还有一部分未反应的氨气。
这个反应在工业上广泛应用，例如在合成氨厂中，利用氨气催化氧化生成一氧化氮，再进一步氧化生成二氧化氮（NO2），最后与水反应生成硝酸（HNO3）。
nh3催化氧化反应方程式
nh3催化氧化反应方程式完全氨氧化或又被称为氨催化氧化，是指氨（NH3）氧化为氮气（N2）和水（H2O）的反应，其反应可以用如下方程式表示：4NH3+5O2→4NO+6H2O氨催化氧化反应有着广泛的应用，主要是用于处理有污染死物质的水，有效去除水体中的氨氮。
氨氧化也广泛应用于其它的环境处理领域，比如垃圾处理，用以降低污染物的浓度，促进垃圾在环境中的生物降解；在农业领域，用以处理水体中的氨类污染物，保护水体中鱼类等生物多样性；在工业制造领域，用以处理蒸汽，减少容易引起火灾的氧化剂；在太阳能电池技术领域，用于改善太阳能电池性能。
氨催化氧化反应是一种相对来说比较复杂的反应，它受到温度、pH值、标准氧分压以及催化剂等条件的影响。
特别是，只有在正确的pH值和温度条件下，才能有效地完成氨催化氧化反应，同时，这种反应也需要添加适当数量的催化剂来提高它的氧化效率。
在氨催化氧化反应过程中，物质物理性质发生变化，产物发生氧化变成稳定的化学物质，该反应的特点是热敏性强，该反应的热过程要更快和更完整，反应产物中氧、氮有相当的稳定碳水化合物，而这也是氨催化氧化反应的安全性和高效性的最佳表现。
正因为氨催化氧化反应的多种应用，它逐渐被各种领域所采用。
例如，在生态环境中，可以利用氨催化氧化反应，有效地改善水质，以及降低水体中氨类污染物的浓度；在工业领域，还可以使用该反应来处理有毒废气，以降低有害物质的排放；在农业领域，利用氨催化氧化反应，可以有效改善水土流失等现象，促进土壤活性的恢复。
总之，氨催化氧化反应是一种非常重要的化学反应，它在环境保护、农业、制造业以及生物多样性保护等领域都有重要的作用。
此外，该反应还具有热敏性强、反应温度低、氧化催化效果好等特点，显示出它有着巨大的实用性，可以在各种地方得到应用。
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上饶师范学院毕业论文题目:氨催化氧化实验的探究姓名:叶晓晶学号:06030243系别:化学化工学院专业:化学班级:2006级（2）班指导教师:张婉佳二○一○年五月氨催化氧化实验的探究叶晓晶指导老师：张婉佳(上饶师范学院化学化工学院江西上饶334001)摘要本文对高二教材氨催化氧化演示实验进行了探究，从理论上阐述了不同催化剂对氨氧化的催化作用，并对实验进行了改进。
使整个实验过程现象明显，操作方便，成本廉价，污染减少，有利于学生对氨催化氧化这一反应的认识和理解，也解决了多年来中学化学教师难以顺利进行这一演示实验的问题。
关键词氨水氧化；氧化铜催化；实验探究Study on experiments of Ammonia oxidationYe Xiao-jing Instructs:Zhang Wan-jia(Department of Chemistry,Shangrao Normal University,JiangXi Shangrao334001)AbstractThis paper demonstrates sophomore materials ammonia oxidation experiments carried out exploration in theory expounded catalyst on the catalytic oxidation of ammonia,and the experiment is improved.Obviously the whole phenomenon of the experiment,easy to operate,the cost of cheap, pollution reduction,could help students to ammonia oxidation awareness and understanding of this reaction,but also solve the difficult years of high school chemistry teachers in the successful implementation of this demonstration experiment of the problem.KeywordsAmmonia oxidation;copper oxide catalyst;experimental exploration目录中文摘要...................................................英文摘要...................................................绪论 (1)1.对氨催化氧化原理及条件的研究 (1)1.1对氨催化氧化反应机理的研究 (1)1.2对氨催化氧化催化剂的研究院 (2)2.实验分析和装置的改进 (2)2.1对图-1装置的实验分析 (2)2.2实验装置的改进 (3)3.工作任务 (3)4.实验部分 (3)4.1仪器与试剂 (3)4.2实验过程 (4)5.实验结果 (5)致谢 (5)参考资料 (5)绪论氨的催化氧化是工业制取硝酸的重要化学反应，也是现行高中化学教科书中介绍氨性质的重要内容，为了在课堂中演示这一化学反应。
常用如图-1所示装置：图-1教材编排此实验的目的是引导学生对该实验现象的观察、探究氨催化氧化原理，从而理解氨催化氧化的性质。
但长期以来中学化学教师按此实验的装置操作均不能得到很好的实验效果，在集气瓶中难以形成明显的红棕色气体，而是产生大量白烟。
使化学教师难以启迪学生从直观感知中理解氨的这一性质。
为了解决中学化学教师面临的这一问题，本人对该实验的反应原理、反应条件、反应装置以及操作过程予以了探究，得到了满意的实验效果，可帮助中学教师顺利完成这一实验，充分发挥该实验的教学功能。
具体的过程与结果如下所述:1对氨催化氧化原理即条件的研究：按照课本所述的方法为什么不能得到预期的实验效果呢?我们首先对该反应的机理及催化剂进行了理论研究。
1.1对氨催化氧化原理及条件的研究：NH3的水溶液叫氨水，通常情况下氨水无色，有刺激性气味。
在氨催化氧化的过程中，涉及一系列的化学反应[1]：（2）2NO+O2==2NO2(红棕色气体)（3）3NO2+H2O==2HNO3+NO(酸性反应)（4）NH3+HNO3==NH4NO3(生产白烟)从实验的反应中可以看出催化剂对该反应的重要性，那么采用哪种催化剂能使反应顺利进行呢？1.2对氨催化氧化反应中催化剂种类的探究根据文献资料表明，可常用作氨催化氧化的催化剂有如下几种：Pt.Cu.Cr2O3.CoO.Fe2O3.MoO3.MnO2等，其中Pt的催化效果最佳，但价格昂贵，通常在中学实验教学中不采用；其次是Cr2O3，一般来说，这是中学进行该实验的常用催化剂，Cr2O3具有以下性质：绿色粉末，熔点为2708K，刚玉结构，P型半导体，含正离子缺位。
资料表明，对于氧化物催化氨氧化，不是催化的导电性质，而是它的非计量的过量氧与活性间存在简单的线性关系[2]。
但实验中用Cr2O3做催化剂容易发生爆炸，安全性不高，且Cr2O3的实验废渣对环境污染程度大。
所以找出一种既高效、安全，又廉价的催化剂来代替Cr2O3做催化剂，不仅可降低实验成本，保证实验安全，还可以减轻实验对环境的污染。
资料认为CuO可以代替Cr2O3做氨催化氧化的催化剂，MnO2对该实验也有一定的催化作用。
因为具有以下结构和性质：黑褐色粉末，熔点为1273K，P型半导体，含正离子缺位，体相还有过量的氧负离子存在[2]。
同时在高温下易被氨还原成铜：3CuO+2NH3=3Cu+3H2O+N2，此反应产生的铜可以避免实验发生爆炸[4]，MnO2同样为P型半导体，含正离子缺位，体相还有过量的氧负离子存在；与CuO混合可以提高反应速率。
从上面信息我们不难发现，用CuO和MnO2取代Cr2O3作催化剂是可行的。
因为它们具有以下优势：（1）CuO和MnO2的矿藏丰富，价格相对低廉；（市场价格：氧化铜450元/吨；三氧化二铬26000元/吨）（2）CuO和MnO2对环境的污染比小Cr2O3；（3）在高温下反应生成的Cu可以预防爆炸事故的发生。
根据以上分析，本人着手从改变催化剂，改进实验装置这两个方面进行了实验探究。
2实验装置分析和改进。
2.1对图-1实验装置的分析。
按图-1所示实验，以Cr2O3做催化剂。
用酒精灯加热2min后，用气唧以1次/秒的速度吹气，结果集气瓶中出现大量的白烟，掩盖了少量的红棕色气体，白烟为NH4NO3，是中学教师实验不能成功的主要原因[5]。
其次在集气装置中，由于气体向上行走更容易，所以NO还未来得及余O2反应形成NO2就被排出集气瓶，影响红棕色气体的生成，若集气瓶倒置又不容易固定，同时整个反应装置开放度过大，产生的NO2会排放到空气中，NO2是有毒气体，会污染空气。
为了解决这些问题，我将装置进行以下改进。
2.2实验装置的改进根据上述分析结果，本人进行了反复实验，采用了下述装置，可使实验过程更为科学和方便。
改进后的实验装置如图-2所示：图-2此装置的优点在于：（1）可以抑制白烟的生成，因为CaCl2固体起干燥作用，吸收了反应产生的水蒸气，阻止了3NO2+H2O=2HNO3+NO NH3+HNO3=NH4NO3[6]反应的发生；（2）将集气瓶改为圆底烧瓶，因为圆底烧瓶向上固定方便，且玻璃壁较薄较透，就更易于在圆底烧瓶中看到明显的红棕色气体且圆底烧瓶中进气管短，出气管长，可使NO在瓶中滞留时间较长，部分与O2反应产生NO2；（3）在装置的后面加入NaOH溶液吸收装置，减少污染空气。
现在我们看到的实验装置能更成功地向学生展示整个实验过程和实验现象，让学生了解氨催化氧化的化学原理。
3工作任务根据本实验的教学功能，要求在短时间内看到棕黄色气体的产生，紫色石蕊试剂变红。
所以实验任务如下：（1）组装改进后的新实验装置；（2）研究CuO和MnO2混合的最佳质量比及较合理的氨水浓度；（3）探究该实验演示的最佳操作方案。
4实验部分4.1仪器与试剂仪器：气唧，锥形瓶，圆底烧瓶，烧杯，硬质双通管，双孔塞，单孔塞，玻璃管，胶管，玻璃纤维，酒精灯，托盘天平，火柴，温度计，干燥器等。
试剂：氨水，水，CuO，MnO2，CaCl2固体，紫色石蕊等。
4.2实验过程（1）取CuO和MnO2相混合，与适量的玻璃纤维混合成团状（以增加催化剂与氨接触面）；（2）装于硬质双通管，两端填上玻璃纤维，以防被气体吹走；（3）在锥形瓶瓶中加入一定浓度的氨水,导管插入液面约1cm,塞上塞子,以防氨气挥发；（4）在另一锥形瓶中加入紫色石蕊试剂,用来检测NO2与H2O生成的硝酸；（5）在烧瓶中加入约50ml NaOH溶液,用来吸收尾气，减少对空气污染。
(6)如图-2所示安装,实验时用酒精灯给催化剂加热5min后，撤去酒精灯，鼓动气唧以1次/秒通入空气。
通过以上实验过程，我们采用了不同的氨水浓度和催化剂成分探究实验的现象记录如下表-1：（室温15o C）表-1通过实验我们得到以下信息：（1）氨水的最佳浓度为氨水：水=1：1.5（体积比）；（2）催化剂的最佳混合比例为CuO1.5g；MnO20.5g；(3)唧气的最佳速度为1次/秒；(4）加热的时间为5min,玻璃纤维的长度约为0.5cm。
在上述实验条件下，我们可以看到催化剂红热,圆底烧瓶中出现红棕色气体，锥形瓶中的紫色石蕊变红。
5实验结果本实验探究非常成功，研究的结果与原来比较有以下长处：(1)演示方便,现象明显,易于观察。
且成功率高,耗时短，整个实验过程连续进行一般不超7min,适合课堂演示。
(2)配有尾气吸收装置,可防止反应产生的NO2气体污染空气,增强学生的环保意识。
(3)实验所用的氨水的浓度比Cr2O3催化时要低，可有效降低实验成本；且有利于实验安全，不易发生爆炸。
(4)实验装置中添加的干燥剂有效的防止了白烟的产生，保证了NO2的保留而呈现明显的红棕色。
本实验改进后，操作方便，现象明显，可以帮助学生更好地理解氨催化氧化的原理，为书写化学方程式提供有力的证据。
本实验研究的成果可以作为中学化学教师进行相关实验准备的重要参考资料。
致谢本文是在导师张婉佳副教授的悉心指导下完成的。
从论文的选题，文献查询，开题以及论文研究的每个细节导师都尽心尽力倾注了极大的心血。
在论文定稿之际，请允许我向指导老师张老师表示敬意和感激之情，也感谢在做论文期间帮助过我的其他老师和同学。
参考文献[1]蔡文平，马志成.氨催化氧化制硝酸实验研究[J].湖北中小学实验室，2002，（48）:10.[2]甑开吉，王国甲等.催化作用基础[M].科学出版社，2004:191-194.[3]北京师范大学，华中师范大学，南京师范大学.无机化学下册[M].高等教育出版社,2003:704-705.[4]尹鑫妹.化学实验教学研究[M].上饶师范学院化学系，2002:59-63.[5]曾文娟.快速有效的氨催化氧化装置[J].湖北中小学实验室,2000,(48):10.[6]杨吉斌.氨催化氧化的改进实验[J].新疆教育学院学报，1999，（44）:15.。