981015-EXP3氣體反應定律Gas Law

 這是一個器材很多的實驗，講解需要花費許多時間可是操作上不會很花時間的實驗，學生可以很容易的觀察到一些現象也容易理解。

除了器材箱裡面的器材之外，每一組學生需再領取單孔塞x1、雙孔塞x1、玻璃支管、橡皮管(長、短)、大試管x2、鐵夾、鐵圈、坩堝鉗(x)、布手套、長方形大水盆、100 mL量筒x3、小試管等，藥品包括3 g KClO4、1 g MnO2、25%(w/v) FeCl2.4H2O (aq)、25%(w/v) NaNO2(aq)各10 mL、加熱噴燈(Dragon 200)。

下圖中左邊是FeCl2需添加HCl配置，左邊NaNO2配置會吸熱。

PICT1295

首先請先將大水盆裡面放置至少70%的自來水，以及四個100 mL的量筒，還有燒杯跟小試管。將秤好的固體藥品混合均勻，裝置在大試管中，用坩堝鉗夾住，用單孔塞以及橡皮管將即將產生的氧氣利用排水集氣法收集在量筒裡，注意要先排除大試管中裡面的空氣才進行收集的部分。

PICT1296

接下來進行生成一氧化氮的部分，首先將器材裝製成課本裡面有繪製的示意圖一樣，大試管的部分放置25%的FeCl2再用10 mL的蒸餾水稀釋，利用雙孔塞，有長短不同的兩個玻璃支管將即將生成的一氧化氮一樣用排水集氣法收集在量筒中，

PICT1297 

尚未反應的FeCl2溶液，可以看到顏色是淡黃色(綠色)。

​Gas Reaction-FeCl2(25%/2)​​上端加入NaNO2溶液之後變成綠色，還會生成泡泡，一開始會是紅棕色，因為生成的NO會先跟大試管裡面的O2進行反應，待反應完全之後才會有多餘的氣體推擠出去管外。

​Gas Reaction-FeCl2+NaNO2​​

將已經收集完畢的兩個100mL的O2跟NO進行反應，可以看到生成紅棕色的No2(易溶於水)可以看到水位增加以及消失的部分。

​Gas Reaction-NO preparation​​

只見量桶中的NO2顏色消失，代表溶入水中。水位也有上升。

氣體反應定律-NO+O2 - 普通化學實驗

氣體反應定律-NO+O2 - 普通化學實驗

接下來將另外一組進行反應觀察剩下的氣體體積是多少，剩下的氣體應該是哪一種？兩個氣體反應的比例為何？

實驗學習目標：利用KClO3燃燒生成O2、利用FeCl2+NaNO2產生NO、利用排水集氣法收集O2、NO。

注意事項：生成O2的大試管需要是「乾的」，生成O2 之後要將水管移出水槽。避免水槽水倒流而大試管破裂。生成NO時候需注意雙孔塞另外一側的NO逸出，以及實驗完成後要先開塞子將氣體放出在hood中再將反應溶液用大量水稀釋。

PICT1293

PICT1294

學習排水集氣法、如何製備氣體？怎樣進行反應控制？為何氣體對人體有毒等。

http://en.wikipedia.org/wiki/Nitric_oxide

http://en.wikipedia.org/wiki/Oxygen

http://en.wikipedia.org/wiki/Nitrogen_dioxide

http://en.wikipedia.org/wiki/Gas_laws

1101116普化乾燥箱的FeCl2已經潮解，添加HCl溶解可以做實驗。濃度可能有差異。

需知道O2跟NO理論上生成的體積。還需要知道大試管的體積，大概是3公分寬，15公分長。

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