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笑气（
N
2
O
）的制取
————难啊
2012.1.18
学校：杭州外国语学校
实验人员：吴臻
主要相关知识：各种
注：大部分都不是自己想出来的方案
正文：
笑气简介：
一氧化二氮（
Nitrous
Oxi
de
）又称笑气，无色有甜味气体，是一种氧化剂，化学式
N2
O
，
在一定条件下能支持燃烧（同氧气，因为笑气在高温下能分
解成氮气和氧气）
，但在室温下
稳定，
有轻微麻醉作用，
并能致人发笑。
其麻醉作用于
1799
年由英国化学家汉弗莱
·
戴维发
现。有关理论认为
N2O
与
CO2
分子具有相似的结构（包括电子式）
，则其空间构型是直线
型，
N2O
为非极性分子。
2009
年
8
月份，美国一项最新研究显示，这种无色有甜味的气体
已经成为人类排放
的首要消耗臭氧层物质。现在主要用于表演。————百度百科
于是我就觉得这种气体很有趣，闻了会笑，于是很久以前就打算制，故事从
201
1
年十一国
庆节的长假开始，以下摘自
10
月
5
日我写的
日志：
好了，这次没忘，我就立马
上了百度百科查找笑气制法，百度百科上是这么说
的（这个方法我可是斟酌了几天啊）<
/p>
：
【原理
】硝酸铵在
169.5
℃熔融，在
22
0℃分解成一氧化二氮和水
NH
4
NO
3
==
加热
=
=N
?
O
↑
+
2H
?
O
【用品】大试管、铁架台、酒精灯、水槽、集气瓶、干燥硝酸铵粉末
【操作】
1
．在能适当加热的干燥装置中，在
8
0--
100℃的温度下，使硝酸铵充分干
燥。然后用干的研钵
磨碎，再在
80--
100℃的温度下干燥后，迅速放入瓶里加
塞
保存备用。
2
．取
2g
上述干燥的硝酸铵，加入干燥的试管里，按图装配好，加热
(<
/p>
剪短
酒精灯的灯蕊，使火焰不太大
)
后。硝酸铵熔融成液体，以后像水沸腾那样，气
泡翻滚。用向上排空
气法收集一氧化二氮气体。
【备注】
1
．本实验加热的温度不宜过高。温度过高，可能分解生成氮气
、一氧化氮
和二氧化氮。特别是在高温下容易引起爆炸。
2
．硝酸
铵的用量控制在
2g
左右，以免发生爆炸。
3
．试管口应略低于水平。这样就能避免反应生成的水跟加热部分接触，引
起试管破裂。<
/p>
4
．
2g
硝酸铵在常温、常压下理论上能收集到
610mL
一氧化二氮，但由于
部分熔
融硝酸铵随生成的水流去，只能收集到
300mL
气体，用一只
250mL
集
气瓶就可以了
另外还可以用无水硝酸钠和无水硫酸铵混合物加热分解制得！
其他制取方法：
< br>1
、
30HNO
?
+8Fe===8Fe(NO
?
)
< br>?
+3N
?
O
< br>↑
+15H
?
O
2
、
4Zn+10HNO
?
(
< br>稀
)===4Zn(NO
?
)<
/p>
?
+N
?
O
↑
+5H
?
O
我一看就我无语了，
我也不是化学白痴，
硝
酸铵的危险我还是有数的，
加热很容
易爆炸，而且以上实验还要
控制在
220
度左右，你要是几十度的话水浴法也就
搞定了，但是
220
度我就没办法了，而且必须一
上就是
220
度，因为
100
多度
的
时
候
分
解
出
来
就
不
是
笑
气
了
，
是
氨
气
和
硝
酸<
/p>
了
，
你
温
度
一
高
更
好
，
Ka-
Boom……
……这谁做实验都不想爆炸对吧…………
此法被很快否决，不知道谁想出来的…………
第二种：
另外还可以用无水硝酸钠和
无水硫酸铵
混合物加热分解制得！<
/p>
靠，这
个也无语，
硝酸钠又不是普通东西，
搞不好一加热也
Boom…………
而且这个跟
加热硝酸铵有区别么？？
此法也被否决。
至于第三种硝酸的办
法，
看起来很合理，
但是谁知道硝酸碰锌出来的一定是
N2O
呢，稍微懂点化学的人都知道硝酸还原产物多种多样，大概还会有
NO,NO2
等
等氮氧化物出来，可能
会把自己熏死………………
于是我想说的是，谁想出的馊主意？？？？
< br>好了，
没办法，
百度化学吧发个帖试试吧，
于是遇上高人一位，
虽然那人说话口
气不大好听，但
确实是厉害。
他给出一个方法：
碱加
硝基脲，
硝基脲的网上资料非常少，
我也是闻所未闻，
据
说是一种炸药，
百度百科上说感度很高，
但是那位高人立刻否决说硝基脲感度非
常的低，
算了，
那就先用一点点试试看安全性吧，
为了笑气，
我豁出去了…………
（有点玩火的感觉）
。硝
基脲的制法又得到了另一位高人的指点：等摩尔硝酸和
尿素混合制得硝酸脲，然后
0
度一下浓硫酸脱水就好了。
与此同时
不知道
又是
谁说了
一句可
以用亚
硝酸盐
< br>和氨
基磺酸
（好高
深的名
字…………）
混合得到笑气，
俄，
百度一下氨基磺酸貌似很安全的样子，
至少比
硝基
脲这个一听名字就像炸药的东西（
TNT-2
，
4,6-
三硝基甲苯）好多了。于是
我得出结论，如果
氨基磺酸买不到我就用硝基脲。
结果第一日氨基磺酸果然买不到，
无奈只能豁出去了，
反正我先试管里加一点
点试试安全性，
这个方法
产率很低我就没打算闻笑气了。
于是我小心翼翼地把硝
酸加进了
一点点尿素，
俄，
貌似没反应，
于是我
又备了一只浓硫酸试管一起扔冰
箱里去。
这里有个小插曲：
我的硝酸多拿了一点点，
这浓硝酸可不能直接就倒了，
管道就要被腐蚀了，
NO
2
就要出来了（
NO
2
有毒）
，我左想右想用啥去中和，但
是我一想硝酸盐好像都是易爆的，搞不好中和
一放热就爆了，算了，豁出去了，
于是我把这只试管先放在一个广口瓶里
（一点点硝酸爆了也不可能炸了广口瓶吧，
（
PS
：
这可以设计一个防爆装置了吧）
）
，
加入一小片氢氧化钠，
咝——————
我一听声音不对立刻冲了出去，
哦，
还好没
爆，
拿出来一看，
试管底有一些小颗
粒
，大概是硝酸钠吧，倒进下水道，又是咝————，糟糕，没中和完，果断冲
水，
这时我想：
以后的浓硝酸就不中和了，
用水稀
释一下就可以了吧，
倒到水槽
里猛冲水
应该没
事了
，这玩
意中和
太吓人
了，硝
酸是
三酸里<
/p>
最恐怖
的一种
了…………
好了，
差不多了，
从冰箱里取出两支试管，
小心翼翼的把浓硫
酸加进了硝酸脲
里，呼，什么也没发生，看来这种方法还是可以的。
（其实那时的实验很失败，
温度大概有
10
度…………）
突然，一个电话响起，哦，原来是我爸买到氨基磺酸了，大喜，那我也不用和
硝酸打交道了…………
第二日，就是今天…………
同上，
还是先用一点点试试安全性，
把氨基磺酸和亚硝酸钠都溶解了，
往试管
里一放，咝————立刻冒泡，貌似没危险，用手在试管口扇了两下，俄，我貌
似闻到
了一点甜味，
再加一点，
再一闻，
靠，
有点头晕了，
面颊有点麻痹的感觉，
不
知
道
是
心
理
作
用
还
是
笑
气
的
作
用
。
大
< br>喜
，
于
是
用
了
大
瓶
子
开
始
量
产……
…………唯一郁闷的是我不知道氨基磺酸和亚硝酸钠反应的方程式，
正在
求。
好了，
我先想办法说明
出来的是笑气再说………………至少不是
NO,NO
2
，
吸入
的时候没有一点刺激感。我也不敢多闻，
怕闻多了就挂了…………
靠，我要吐血了，经过我多方搜索，我成功地制出了氮气（其
实我发现了一种
制氮气以及硫酸氢钠的方法，
虽然氮气有更便宜
的方法，
硫酸氢钠直接买也很便
宜）
，
（注
:H
2
N
SO
3
H+NaNO
2
==N
2
+H
2
O+NaHSO
4
)
算了，
继续努力吧…………
后
来
发
现
氨
基
磺
酸
和
硝
酸
反
应
才
是
N
2
O,
于
是
本
人
猜
想
：
NaNO
3<
/p>
+H
2
NSO
3
H==N
2
O+H
2
O+NaHSO
4
,
本
人
只
有
NaNO
2
,
于
是
2HNO
3
+Na
2
CO
3
==CO<
/p>
2
+H
2
O+2
NaNO
3
得到硝酸钠，
小心翼翼的加
入氨基磺酸，
俄，冒泡，问了下，靠，大概是
CO2
吧，此时贴吧上又有人说氨基磺酸和
68
硝酸不反
应，得配发烟硝酸，这玩意我可实在是不想碰，我连
68
硝都不
想碰就
别说烟硝了，何况烟硝还会不停的挥发出
NO2
来，无视。
至此，
本人夜不能寐，晚上一直没睡好，早上
9
点一醒就再也睡不着了
（平常
能睡到
10
点）
，现在只有最后一种我最不想碰的办法了：氢氧化钠分解硝基脲
（注：
CO(NH
2
)
2
+HNO
3
==CO(NH
2
)
2
·HNO
3
CO(
NH
2
)
2
·
HNO
3
==
（0℃浓
硫酸脱水）
NH
2
CONHNO
2
,NH
2
CONHNO
2
+NaOH==???
?)
这个实验真他妈的不爽，
硝酸混合尿素，
俄，
没出啥事，
再加硫酸，
浓
烟滚滚啊，
吓得我半死，
不过貌似没爆，
冒出来的大概是硝酸酸雾，
很呛人，
真不爽。
好了，
然后扔冰箱里，
一会后拿出加氢氧化钠，
冒泡，
我不确定是笑气，
问了问有酸味，
靠，又是酸雾，果断连氢氧化钠洗气瓶一个，一闻，大概是上次经验，我觉得没
有任何异样，就是得想办法确定一下产物了。