屈春蕓

一、關(guān)于氯化銨受熱分解實驗的思考必修1第四專題第二節(jié)《氮肥的生產(chǎn)和使用》部分有一個“活動與探究“是利用加熱氯化銨固體讓學(xué)生感受銨鹽的熱不穩(wěn)定性，其反應(yīng)原理是：氯化銨受熱產(chǎn)生氯化氫和氨，氨和氯化氫在上升的過程中遇冷，又反應(yīng)產(chǎn)生了氯化銨。這個變化過程看起來非常像物理中的升華現(xiàn)象，很多學(xué)生對是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)表示疑惑，另外因氯化銨受熱分解時在試管口幾乎檢測不到氨，所以很多教師即使明白原理，也不能通過明顯的實驗現(xiàn)象展示給學(xué)生看。那么怎么才能證明氯化銨在受熱過程中確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢？

實驗1用濕潤的紅色石蕊試紙放在氯化銨固體試劑瓶口，沒有明顯現(xiàn)象，說明氯化銨常溫下幾乎不分解（可以做氯化銨固體與碳酸氫銨固體的對比實驗，后者常溫分解，可以聞到強烈的氨氣味，可以使放在瓶口附近的pH試紙變藍(lán)）。

實驗2加熱氯化銨固體，在試管口幾乎聞不見氨氣味，用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口沒有明顯現(xiàn)象，只能觀測到部分白色固體由試管底部“搬家”至中部。

實驗3將pH試紙伸進試管里，看到試紙變藍(lán)。多組實驗驗證之后，此現(xiàn)象具有非常高的重現(xiàn)率，說明氯化銨在受熱過程中確實是發(fā)生了分解，產(chǎn)生了氨，但是不能檢測到氯化氫。

思考猜想可能是因為氨擴散速率比較快，所以試紙伸入試管口就可以檢測到，而氯化氫擴散比較慢，因此未在試管口檢測到，那么是不是試紙快速伸入加熱氯化銨的試管的更深處就可以檢測到氯化氫呢？實驗4用長木棒（木棒頂端放有潤濕的pH試紙）快速伸入正在加熱氯化銨固體的試管中，pH試紙明顯變紅。多次實驗驗證，此現(xiàn)象有非常高的重現(xiàn)率，說明加熱氯化銨產(chǎn)生氯化氫氣體。

思考上述兩個實驗（實驗3、實驗4）都是學(xué)生在做實驗的時候一些不規(guī)范的操作引起的，但是實驗現(xiàn)象明顯，確實也可以說明一些問題。由此，進一步分析得出證明氯化銨分解的實驗思路：要檢驗氨，必須除去氯化氫，要檢驗氯化氫，必須除去氨。因此設(shè)計如下實驗。

圖1實驗5取少量氯化銨固體于試管中，棉花上分別均勻蘸取堿石灰和無水氯化鈣固體，疏松地塞在試管口，分別加熱試管（類似于實驗室加熱固體制取氣體的裝置，如圖1）。用濕潤的pH試紙靠近試管口檢驗，可以觀察到pH試紙分別變藍(lán)、變紅。不足之處在于需要做兩次實驗，不夠環(huán)保，個別組實驗時棉花有被燒焦的情況。

對上述實驗繼續(xù)進行改進，可以同時檢測出氨和氯化氫。實驗6如圖2所示組裝儀器，檢查氣密性，裝入藥品。（1）關(guān)閉止水夾B，打開止水夾A，加熱氯化銨固體，可以看到靠近A處的試紙變藍(lán)，說明產(chǎn)生了氨氣。（2）關(guān)閉止水夾A，打開止水夾B，可以看到靠近B處的試紙變紅，說明產(chǎn)生了氯化氫。（3）同時打開止水夾A和B，可以看到在Y形管處生成白煙，說明氨和氯化氫又反應(yīng)生成氯化銨。氯氣和金屬鐵、銅反應(yīng)的實驗改進（4）帶氣球的具支試管可以緩沖氣流，并防止氨和氯化氫逸出。圖2（5）看到現(xiàn)象即可停止，防止在Y形管處生成太多氯化銨固體堵塞導(dǎo)管。改進之后的的優(yōu)點：試紙顯色非常明顯，另外可以看見氣體在Y形管和具支試管中重新生成白煙（氯化銨）的過程，而且實驗在封閉體系中進行，無污染。

二、關(guān)于氯化銨分解實驗改進過程的思考

本實驗設(shè)想最初是由學(xué)生一個偶然的操作錯誤：將試紙伸入試管中而不是靠近試管口發(fā)現(xiàn)的，將小木棒（木棒頂端放有潤濕的pH試紙）伸入試管靠近底部固體處也是一個錯誤的實驗操作，但是兩個實驗現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生一下子就明白一定是發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，并且強烈的好奇心讓學(xué)生繼續(xù)探索這個實驗，進行改進，然后相對嚴(yán)密、環(huán)保、能說明問題的整套裝置就產(chǎn)生了（圖2）。所以教師要放手讓學(xué)生去做實驗，甚至是一些危險性不是很大或者危險性可控的實驗，也可以在充分考慮的前提下，嘗試放手讓學(xué)生去做。（收稿日期：2015-07-15）