甲烷的制备和性质检验.docx
甲烷的制备与性质

甲烷的制备与性质一、实验原理ΔCH3COONa+ NaOH====Na2CO3+CH4 点燃CH4+2O2====2H2O+CO2CH4+2Cl2====4HCl+C甲烷制备装置二、实验操作过程与实验现象1.甲烷的制取称取4.5gCH3COONa,1.2gCaO,1.2gNaOH,混合加入研钵中,研细混匀。
将药品装入干燥试管,管口略向下倾斜,塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。
预热1min 后,再对试管底部加热,约1~2min,即有大量CH4生成。
点燃,火焰高度达4~5cm,5min可收集500mLCH4。
2.甲烷的性质(1)甲烷与酸性高锰酸钾反应取一只试管,加入约3mL酸性高锰酸钾溶液,通入甲烷,观察颜色变化。
实验现象:无变化。
(2)甲烷与溴水反应用排水法收集满一试管甲烷,然后再加入约3mL溴水,塞上塞子振荡,观察颜色变化。
实验现象:无变化。
(3)甲烷在空气中的燃烧甲烷经验纯后点燃,可看到浅蓝色火焰。
在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯,观察现象。
换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方,观察现象。
实验现象:淡蓝色火焰(夹杂有黄色火焰)。
(4)甲烷与氧气混合爆鸣实验以H2O2为原料,MnO2为催化剂,用排水法收集2/3体积的氧气,再收集1/3体积的甲烷,盖住瓶口,用抹布包住集气瓶,瓶口对住火焰点燃,发生爆鸣。
三、实验应注意的事项1.此实验成功的关键取决于药品是否无水。
即使是新购回的无水乙酸钠,亦应事先干燥后再使用。
2.该实验中的CaO并不参与反应,它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用,防止试管炸裂,同时也使反应混合物疏松,便于甲烷的排出。
3.制备仪器如制氧气一般装好,用试管收集气体应先验纯(甲烷的爆炸极限的体积比为5%-15%)后收集或点燃。
4.CaO除了起干燥剂的作用外,还有使反应物疏松,让甲烷易于溢出,及传热作用。
此反应成功率不是很高,而且试管极易炸裂,不易刷洗。
5.若CH3COONa过量,加热时会分解出丙酮,甲烷燃烧火焰便带有黄色。
甲烷的实验室制备及性质

② 检验 副产 物 的性质 。
2 仪 器 和 药 品
试管 、 单 孔塞 、 胶塞 、 导管、 酒 精灯 、 玻 璃尖 嘴 , 无水 醋酸钠 、 碱石灰 、 醋 酸 钠 晶体 、 c l 、 蒸馏水 、
A g N O , 溶 步 骤
于 N H 逸 出。 因为反 应物 的量 少 , 应尽 可 能 形 成
小 的密 闭空 间 。
△H = 一6 0 2 . k J / mo 1
④几 种物 质 的标 准生成 热
甲烷 的 实 验 室 制 备 及 性 质
口 金 仲 鸣
北 京 大学 附属 中学 1 0 0 0 8 0 试管中; ②滴 入一 滴酸性 K Mn O 液 振荡 , 紫 红色 褪 去
・ 2 1 ・
c H C O C H + N a c o
( 收 稿 日期 : 2 0 1 5 05 - . 1 2 )
对 有机 反应 易 发生 副反应 是一 例证 。
① 把气体 发 生装 置试 管 口处 的液体 收集 在另
《 教 学仪 器 与实验 》 第3 1卷 2 0 1 5年 第 6期
C u S j
△H = 一2 9 6k : J /t oo l
N 2 ( g )+O 2 ( g ) - Mg ( s )+0 2 ( g ) -
3 Mg ( O H) 2 +
△H = +3 3 . 9k J /t oo l
2 N H, t可 向 Mg , N 固体 中滴加 N a O H浓 溶 液 , 利
( 1 ) C H 的 制 取 及 性 质 验 证
5 思 考 题
①为 什么 要用 无水 醋酸钠 制 取 C H ?
① 检验 气体 发生 装置 的气 密性 ; ② 取一 角 匙 无 水 C H C O O N a , 两 角 匙 碱 石 灰
中教实验甲烷的制备与性质

中教实验:甲烷的制备与性质一、实验教学目标1.掌握实验室制备CH 4与CH 4性质实验的操作;2.初步学会CH 4实验的演示教学方法.. 二、实验原理CH 3COONa+NaOH======Na 2CO 3+CH 4CH 4+2O 2======2H2O+CO 2 CH 4的物理性质:通常状况下;CH 4是无色、无味、可燃和微毒的气体;密度比空气小;极难溶于水..CH 4的化学性质:通常情况下;CH 4性质稳定;不易与强酸、强碱、卤素单质的水溶液和强氧化剂反应;空气中燃烧产生淡蓝色火焰;甲烷中混入氧气或空气遇明火会发生爆炸CH 4的爆炸极限体积比为5%-15%..三、仪器、材料与试剂铁架台、酒精灯、垫木、天平、大试管、锥形瓶250ml 、烧杯100ml 、200ml 研钵、水槽、坩埚钳、镊子、药匙、火柴、集气瓶、玻璃片、30°导管、直型导管..无水CH 3COONa 、NaOH 、CaO 、Fe 2O 3、KMnO 4、溴水、澄清石灰水、30%H 2O 2、MnO 2..四、实验内容 1.CH 4的制备 1方法一 ①操作过程按上图连接好实验装置从左到右;从上到下后;检查装置气密性:把导管的下端浸入水槽中;用双手紧握试管底部也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热;如果观察到导气管口有气泡逸出;证明装置气密性良好;取7.5g 无水CH 3COONa;2.0g NaOH;2.0 g CaO;将三者分别用研钵研细;再混合均匀后用纸槽加入洁净、干燥的硬质试管中;用单孔橡皮塞塞住试管口;再点燃酒精灯;先预热试管1—2分钟;然后集中加热;反应开始后;待气泡快速、均匀、连续冒出时;此时整个装置中的空气已排尽;开始收集气体..当试管口冒出第一个气泡时;表示已集满;用排水法收集一试管甲烷气体;用大拇指按住试管口;将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰;如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声;则说明甲烷纯净;可以进行下面的性质实验;实验结束后;先移出导管后熄灭酒精灯;以防倒吸..②实验现象Δ 点燃反应物在加热时融化;验纯时;甲烷安静的燃烧;说明甲烷是纯净的.. ③解释CH 3COONa+NaOH======Na 2CO 3+CH 4④注意事项该反应是在无水的条件下进行的;所以发生装置必须干燥;加热时;缓缓向后移动酒精灯;加热时应将试管向下倾斜;保证充分反应;增加甲烷产量;甲烷在验纯时试管口应向下略倾斜;实验结束后;先撤导管;后撤酒精灯防止水倒吸;使试管炸裂..2方法二 ①操作过程按上图连接好实验装置从左到右;从上到下后;检查装置气密性:把导管的下端侵入水槽中;用双手紧握试管底部也可用热毛巾捂热或者用酒精灯微热;如果观察到导气管口有气泡逸出;证明装置气密性良好;取3g CH 3COONa 、 2 g NaOH 、2g Fe 2O 3;将三者分别用研钵研细;再混合均匀;借用纸槽加入硬质试管中药品平铺在试管底部;用单孔橡皮塞塞住试管口;点燃酒精灯后;先预热试管1分钟;然后集中加热药品;反应开始后;待气泡快速、均匀冒出时;此时整个装置中的空气已排尽;开始收集CH 4..当试管口冒出第一个气泡时;表示已集满;用手捂住试管口;移除水面;把用排水法收集的一试管甲烷气体;用大拇指按住试管口;将试管口向下略倾斜靠近酒精灯火焰;如果甲烷安静的燃烧或发出“噗”的一声;则说明甲烷纯净;可以进行下面的性质实验;用排水法收集1/3体积的甲烷备用..收集完后;将弯型导管换成直型导管;继续进行CH 4的性质实验..②实验现象验纯时;甲烷安静的燃烧;说明甲烷是纯净的.. ③解释CH 3COONa+NaOH======Na 2CO 3+CH 4④注意事项该实验中Fe 2O 3并不参加反应;它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用;防止试管炸裂;同时也使反应混合物疏松;便于甲烷气体的逸出;其次Fe 2O 3有很好的传热性;所以反应预热时间短;反应快;其密度大;对反应物有固定作用..将药品装入干燥洁净的大试管;管口略向下倾斜;塞上带导管橡胶塞并固定于铁架台上..预热1min 后;再集中火力有管前向管尾加热;约1-2min;即有大量CH 4的生成..实验结束后;先撤导管;后撤酒精灯防止水倒吸;使试管炸裂..Δ Δ2.甲烷的性质实验1CH4与酸性KMnO4溶液的反应①操作过程取一支试管;加入约3ml 酸性KMnO4溶液;将有CH4生成的直型导管直接通入试管中;观察试管中颜色变化..②实验现象KMnO4溶液不褪色..③解释CH4性质稳定;不能与酸性KMnO4反应使其褪色..④注意事项气体通入溶液中;为使观瞻性更好;溶液浓度不宜过大..在空气中放置一段时间后;KMnO4也会褪色;这是因为与空气中的还原物质反应了;而并非CH4的作用..2CH4与溴水反应①操作过程取一支试管;加入约3ml溴水;将有CH4生成的直型导管直接通入试管中;观察试管中颜色变化..②实验现象溴水不褪色..③解释CH4性质稳定;不能与溴水反应使其褪色..④注意事项本实验中溴水不应该褪色;但偶尔会观察到褪色..可能原因是气体将溶解度较小的液溴吹出溶液;或者是CH4中混有还原性气体所致..3甲烷在空气中的燃烧①操作过程CH4验纯后直接在导管口点燃;然后在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯;再换一个用澄清石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方;观察实验现象..②实验现象在导管口点燃;看到浅蓝色火焰;在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯;观察到烧杯壁上有水珠;换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方;观察到石灰水变浑浊..③解释点燃CH 4+2O 2======2H 2O+CO 2 CO 2+CaOH 2======CaCO 3 +H 2O④注意事项经验纯后点燃;可看到显蓝色火焰;但有时看到的是黄色火焰;其中的原因比较复杂..4CH 4与O 2混合爆鸣实验 ①操作过程用H 2O 2分解法;在原来已收集的1/3体积的甲烷的集气瓶中继续收集满氧气..用毛玻璃片盖住瓶口;再用抹布包住集气瓶;瓶口斜向上对住酒精灯火焰点燃;观察现象..②实验现象在火焰点燃后;可看到“火蛇”般的火焰蹿出;并伴有低沉的爆鸣声.. ③解释CH 4中混入O 2遇明火会发生爆炸.. ④注意事项在做CH 4的燃烧与爆鸣实验时;必须要先验纯;爆鸣时;集气瓶瓶口应斜向上并高于酒精灯火焰..防止气流冲击力太大;打翻酒精灯..五、相关文献与重点文献综述1封享华;彭杰;封丽.甲烷制备实验条件优化.评价:本篇文章主要研究了多种因素对甲烷制备的影响;旨在优化甲烷制备的实验条件..研究结果表明;甲烷制备实验主要是在CH 3COONa 与NaOH 熔融情况下发生反应;由此解释了甲烷制备过程中;试管容易破裂的原因..得出水分在反应物中的存在是实验成功的关键;优化后得实验条件能全面解决实验存在的问题..这为实验成功提供了可行性的方法..2秦丙昌.保护试管制备甲烷的方法.评价:本研究解决了无水乙酸钠和氢氧化钠、生石灰共热制备甲烷时反应混合物腐蚀试管的问题..提出了保护试管的方法:用铜片制作了一种与试管配套的船形反应器小铜船;实验中将反应物置于小铜船中;再将小铜船置于试管中;外用酒精灯加热..研究证明;该方法不仅保护了试管;还提高了甲烷的产率..这为我们以后进行甲烷制备实验提供了很好的借鉴作用..3徐春秀.高师中学化学教学论中甲烷制备实验的教学改进研究. 评价:本文主要详细分析了中学教材中的甲烷制备实验中存在的问题..探究了不同催化剂对甲烷制备实验的催化效果;并对合适的反应物配比进行了探究;针对不同对象提出了比较适宜的实验方案..在现行中学化学教育中有一定的推广价值;对我们今后从事的中学教育有一定的借鉴作用..4李志富;许宁.甲烷制备方法的改进研究.评价:本篇文章对中学的甲烷制备实验做了一个系统的分析与改进;指出传统的制备方法存在诸多不足;并提出了改进的方法..主要是从硬质试管、药品组成、性质检验几个方面进行改进;改进后的实验方法不仅提高了甲烷制备的效果和产气的纯度;确保了实验药品和仪器合理有效地使用;而且这种方法更适合于学生现场实验的教学;保证学生做实验的安全性;提高实验的效果的成功率..5秦丙昌;宋正华;付小普.甲烷制备实验的探讨.评价:本文分析了甲烷燃烧实验中存在的问题:点燃生成的甲烷气体;火焰颜色并非淡蓝色;在甲烷燃烧火焰上方所罩的烧杯;因产生的CO2的密度比空气大;且从火焰上方取下时有一翻转动作;收集到的CO2气体的量太少;较难使注入的石灰水变浑浊..并对这些问题提出改进的方法;对我们在中学进行演示实验提供了更好的方法..6刘怀乐.简析甲烷制备实验中遇到的问题.评价:作者在这篇文章中写到了甲烷制备中常遇到的一些问题;以及对这些问题的认识;并在最后给出了经个人经验所总结出的建议..在甲烷制备实验中确实存在诸多问题;这对我们今后的教学不利的;但作者对此类问题做了较为系统的描述和建议;对我们今后演示甲烷制备实验有很大借鉴作用..7熊言林.用碱石灰制取甲烷实验失败原因的探讨.评价:本文介绍了现行高中化学课本中制取甲烷是采用无水醋酸钠和碱石灰以1:3混合加热;该方法导致了实验中反应速度慢;产率低;而且副反应物多;进行性质实验现象不明显;导致实验容易失败..这些现象在我们实验中也有常有发生;文献中一些失败的经验和总结对我们解决这些问题提供了很好的思路..六、实验安全与实验体会1、实验安全CH4的制备与性质实验存在一定的安全隐患;在实验过程中一定要做好必要的安全措施;如实验服、护目镜、防护手套的佩戴等..在做CH4与O2混合点燃爆鸣实验前;要提醒周围同学;并在空旷的空间进行实验;实验时;瓶口对着空旷的地方;以免伤人;点燃时;瓶口对着酒精灯焰略向上倾斜;以免气流过大打翻酒精灯;引发不安全事故..2、实验体会本实验不安全因素比较多;实验前一定要做好预习;每步操作应注意的问题都应提前了解..比如在制备实验中要确保试管和药品都要干燥..性质实验中;探究CH4与O2混合爆鸣时;首先要克服恐惧心理;对应该注意的事项要清楚明了..在整个实验中要胆大心细;既要保证实验的安全;又要使实验效果达到最好..而在教学技能方面;通过别人的讲解和老师的点评;我也有所收获..演示实验一定要确保成功;这就要求在演示前要做好充足的准备;提前探究好药品的用量等这些细节问题..只有做到这些;保证了演示实验的成功;才能使学生更好的接受消化新知识;引发他们对化学实验的兴趣;也才能达到教学目的..。
实验一 甲烷的制取和性质

实验一甲烷的制取和性质一、实验目的1、掌握甲烷的实验室制法。
2、验证甲烷的性质。
二、实验原理1、甲烷的制备实验室中,甲烷可由无水乙酸钠和碱石灰共热来制取。
反应式如下:CH3COONa+NaOH CH4↑+NaCO3由于反应温度较高,在生成甲烷的同时,还会产生少量乙烯、丙酮等副产物。
其中乙烯对甲烷的性质鉴定有干扰,可通过浓硫酸将其吸收除去。
2、烷烃的性质甲烷和其他烷烃的化学性质都很稳定。
在一般条件下,与强酸、强碱、溴水和高锰酸钾等都不反应。
但在光照下可发生卤代反应生成卤代烷烃。
在空气中燃烧,生成二氧化碳和水。
三、仪器、药品1、仪器:试管(Ф15×150mm)、大试管带导管(Φ25×200mm)、漏斗(60mm)、酒精灯、研钵、蒸发皿、托盘天平2、药品:无水乙酸钠、碱石灰、稀高锰酸钾溶液(约0.01%)、2%溴水、饱和氢氧化钡溶液(或澄清的石灰水)、6mol/LH2SO4溶液。
四、实验步骤Cao △㈠甲烷的制备取4克无水乙酸钠和8克碱石灰放在研钵中研细混合后,移至干燥硬质大试管中,管口配带有导气管的塞子,如图2—1所示装配仪器。
装配好仪器后,试管口应稍微向下倾斜,防止副产品丙酮的冷凝液倒回试管底,引起试管爆裂。
准备好性质实验所用的试剂后,开始用小火微热试管全部,然后用较大火焰加热混合物。
加热时应将火焰从试管前部逐渐向后移动,用生成的甲烷气体做下面的性质实验。
图3—2 甲烷的制备㈡甲烷的性质:1、加成反应:在试管中滴2ml 2%溴水,通入甲烷,观察溶液是否褪色。
2、氧化反应:在试管中滴1ml稀高钾锰酸溶液,1ml 6mol/LH2SO4溶液,通入甲烷,观察溶液是否褪色。
3、燃烧:点燃导气管口流出的气体,观察火焰的颜色。
再往火焰上方罩一个清洁干燥的小漏斗,观察漏斗内壁有何现象。
将漏斗用饱和氢氧化钡(或澄清的石灰水)润湿后再罩在火焰上,观察现象,并说明原因。
五、实验注意事项1、无水乙酸钠很易吸潮,需经熔融处理后方可使用。
甲烷制备与性质实验报告

甲烷的制备与性质化学一班赵元华(41007038)1、实验目的1. 掌握甲烷的实验室制法;2. 了解甲烷的性质;3. 练习不同的实验教学方法。
2、实验原理本实验选择乙酸钠与氢氧化钠混合的方式来进行制备甲烷。
具体原理如下:CH 3COONa+NaOH Na 2CO 3+CH 4↑此实验选择的是用玻璃试管盛装药品来进行试验,氢氧化钠对玻璃管在加热的情况下会加剧腐蚀,用氧化钙来稀释氢氧化钠。
甲烷的物理性质是无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小,所以可以用向下排空气法和排水集气法收集甲烷气体。
实验仪器与试剂实验仪器: 铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、药匙、玻璃棒、火柴、集气瓶、毛玻璃片、大试管、小试管、导气管、试剂:无水醋酸钠、NaOH 、Fe 2O 3、KMnO 4、溴水、实验内容1 普通的甲烷制备方法CaO △1.试管中为乙酸钠与氢氧化钠,氧化钙的混合物。
2.甲烷气体具体实验步骤(1)检验装置气密性:把导管的下端侵入水槽中,用双手紧握试管底部,如果观察到导气管口有气泡逸出,证明装置气密性良好。
(2)称取4.5g醋酸钠和1.2g碱石灰及氢氧化钠1.2g,研细混合均匀后装入预先卷成筒状的纸内,再装入试管。
先均匀预热,可避免加热时试管的破裂。
(3)预热完全后,再集中火力由管前向管尾加热。
(4)待生成的气泡稳定之后收集一试管气体验纯。
(验纯具体方法是:将收集的气体用大拇指压紧靠近酒精灯的火焰,内有声响或噗声则气体纯净。
若有爆鸣声则不纯)2 改进后甲烷的制法和甲烷的性质实验装置如图所示具体步骤①检查装置气密性,方法与前面相同。
(2)称取无水乙酸钠3g,NaOH 4g,Fe2O3 4g。
(Fe2O3的作用可能有三:一是的Fe2O3具有良好的导热性,可以减少热量损耗;二是固着作用;三是催化剂的作用。
)用纸槽装入试管。
混匀。
(3)先均匀预热,可避免加热时试管的破裂。
(4)预热完全后,再集中火力由管前向管尾加热。
甲烷实验报告

实验名称:甲烷的制取及其性质探究一、实验目的1. 学习甲烷的制取方法;2. 探究甲烷的性质;3. 了解甲烷的用途。
二、实验原理甲烷是一种无色、无味、易燃的气体,是天然气、沼气等的主要成分。
实验室常用无水醋酸钠与碱石灰反应制取甲烷。
反应方程式如下:CH3COONa + NaOH → CH4↑ + H2O + Na2CO3甲烷的性质如下:1. 易燃:甲烷在空气中遇明火、高温等易燃;2. 不溶于水:甲烷在水中的溶解度极低;3. 密度比空气小:甲烷的密度比空气小,因此会向上扩散;4. 无毒:甲烷无毒,但浓度过高会使人窒息。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器:试管、酒精灯、火柴、集气瓶、铁架台、橡胶塞、导气管、水槽、量筒、滴管、玻璃片等;2. 实验试剂:无水醋酸钠、碱石灰、氢氧化钠、稀盐酸、澄清石灰水等。
四、实验步骤1. 制取甲烷:(1)取一只试管,加入适量的无水醋酸钠;(2)在试管中加入适量的碱石灰;(3)用橡胶塞塞紧试管口,插入导气管;(4)将试管固定在铁架台上,点燃酒精灯加热试管;(5)观察反应过程中产生的气泡,待气泡均匀产生后,用集气瓶收集甲烷;(6)待收集满甲烷后,将集气瓶倒置在水槽中,用玻璃片盖住瓶口。
2. 探究甲烷的性质:(1)验证甲烷的易燃性:将点燃的火柴伸入集气瓶中,观察甲烷是否能被点燃;(2)验证甲烷的不溶于水性:将收集满甲烷的集气瓶倒置在水槽中,观察甲烷是否溶解;(3)验证甲烷的密度比空气小:将收集满甲烷的集气瓶倒置在水槽中,观察甲烷是否浮于水面;(4)验证甲烷的无毒性:将收集满甲烷的集气瓶倒置在水槽中,观察甲烷是否对水生生物产生影响。
五、实验结果与分析1. 制取甲烷:加热试管后,观察到试管内产生气泡,气泡均匀产生,说明甲烷已成功制取;2. 探究甲烷的性质:(1)易燃性:将点燃的火柴伸入集气瓶中,甲烷被点燃,说明甲烷具有易燃性;(2)不溶于水性:将收集满甲烷的集气瓶倒置在水槽中,甲烷未溶解,说明甲烷不溶于水;(3)密度比空气小:将收集满甲烷的集气瓶倒置在水槽中,甲烷浮于水面,说明甲烷的密度比空气小;(4)无毒性:将收集满甲烷的集气瓶倒置在水槽中,水生生物未受到甲烷的影响,说明甲烷无毒。
甲烷气体的制备及性质实验

方法一:
1.将无水乙酸钠与氢氧化钠固体和生石灰各0.5g置于研钵中研细并均匀混合在一起然后装入大试管中,在装入药品前务必检查装置气密性。
2.先用酒精灯对大试管进行预热,然后集中加热待气泡流出稳定时收集一小试管用于检验其纯度。与氢气的方法有差异,试管斜向上。
3.然后将导管伸入到装有3mL的酸性高锰酸钾溶液的试管中,观察其是否退色或变浅。
方法二:
1.将3g无水乙酸钠与2g氢氧化钠和2g三氧化二铁均匀混合在一起并研细。
2.依旧按方法一中的1、2处理冰检验纯度。
3.制备得到的气体通入到溴水中观察溴水的颜色是否变浅。
4.在检验纯度过后收集半瓶甲烷气体,留作报名实验,剩下的直接在导管口点燃,并观察甲烷气体的燃烧现象、将一个干燥的小烧杯罩在火焰上方,观察到有谁珠生成后迅速将澄清石灰水滴入到小烧杯中,观察石灰水是否变浑浊。
甲烷气体的制备及性质实验
实验目的:
1.熟悉甲烷这种常见的易燃气体的制备。
2.利用氧化性物质对甲烷进行性质检验。
3.掌握甲烷等易燃易爆气体的现象和其燃烧现象。
实验原理:
1.
2.
试剂与器材:
铁架台、酒精灯、天平、研钵、水槽、坩埚钳、蒸发皿、铝箔、脱脂棉、镊子、药品、石棉网、玻璃棒、火柴、集气瓶、玻璃片,无水乙酸钠、氢氧化钠、、生石灰、三氧化二铁、高锰酸钾、溴水、澄清石灰水,请按下图组装好装置。
2.甲烷通入到溴水中时,溴水在开始一段时间内颜色没有变浅,一定时间以后溴水颜色稍微变浅,这并不是因为溴水可以与甲烷反应,而是由于甲烷气体逸出将溴蒸汽带出使得的溶液变浅。
3.纯净甲烷在பைடு நூலகம்气中安静的燃烧发出黄色的火焰,用干燥的小烧杯罩住后,小烧杯内壁有水珠生成,在烧杯内滴入澄清石灰水后,澄清石灰水出现浑浊,这说明甲烷的燃烧产物是水和二氧化碳。
甲烷的制取与性质

甲烷的制法与性质一.原理1. 本实验制取甲烷是用乙酸钠和氢氧化钠反应,总反方程式为: CH3COONa + NaOH △2Na2CO3 + CH4↑2. CH4 + 2O2 点燃2H2O + CO2甲烷的物理性质是无色无味的气体,极难溶于水,密度比空气小,所以可以用向下排空气法和排水集气法收集甲烷气体。
本实验中利用排水法收集甲烷气体。
三、实验用品与仪器大试管、试管夹、单孔橡皮塞、软胶皮管、玻璃导管、集气瓶(125毫升)、水槽、铁架台(带铁夹)、酒精灯、毛玻璃片、坩埚钳(镊子),研钵,钥匙,火柴。
无水乙酸钠,碱石灰,NaOH,生石灰,Fe2O3,二氧化锰、过氧化氢,溴水,澄清石灰水。
四、实验内容1.甲烷的制取(1)试剂的预处理取1.5g无水醋酸钠,0.5gNaOH,0.5gFe2O3,0.5gCaO分别研磨。
由于CaO,无水醋酸钠,Fe2O3,NaOH大都为块状颗粒为使反应物充分接触,使用前必须分别先在研钵中分别研细(研磨之前要充分烘干)由于NaOH极易潮解,所以应最后研。
(2)收集过程①如图连接装置,检查装置气密性(具体步骤:如图连接好仪器,将导管口置于水槽中,用手握住大试管,管口有气泡冒出,松开手形成一段稳定的水柱则气密性良好)。
通过纸槽将药品装入大试管后,充分混合药品。
试管口略向下倾斜,塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。
预热后,再对试管底部加热,待导管口冒出连续均一的气泡时,用排水集气法收集一试管甲烷,大拇指按住小试管管口。
放在酒精灯的火焰上,松开手指,发出“噗”的低沉的声音(或安静的燃烧),表明气体很纯(若是发出刺耳的爆鸣声,则证明气体不纯,需重新收集),则可以做下面的性质实验。
实验室制甲烷装置图1②将1个集气瓶分别盛满水,并用玻璃片盖住瓶口。
盖瓶口时,先盖住一小部分,随后推切动玻璃片把瓶口全部盖住(注意不要让瓶口水面处留有气泡)。
然后把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在盛水的水槽内。
照图2收集1/3集气瓶的甲烷(留2/3水)。
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甲烷的制备和性质
一、.目的要求
1.熟悉实验室制备甲烷的原理、方法。
2.验证甲烷的性质。
二、实验原理
甲烷是最具代表性的烷烃,也是最简单的烷烃。
实验室中常用无水醋酸钠和碱石灰共热的方法制备少量甲烷,其反应如下:
CH3COONa+NaOH====CH4十+Na2CO3
甲烷中的碳是饱和的,分子中的原子均以d键结合,所以化学性质稳定,常温下不和强酸、强碱、强氧化剂、强还原剂等发生反应。
在较特殊的条件下,甲烷也显示一定的反应能力,如可在空气中燃烧,与空气混合达到一定比例(5.53%~14%)时,遇火花即发生爆炸。
在光照条件下可发生卤代反应等。
三、实验用品
1.试剂
1.4g无水醋酸钠、0.4g氢氧化钠、0.4gFe2O3、0.1%高锰酸钾溶液、澄清石灰水、
2.仪器
普通试管、大试管(或硬质试管)、玻璃尖嘴导管、玻璃漏斗、酒精灯、水槽、铁架台。
四、实验装置实验室制备甲烷的装置如图所示。
实验室制备甲烷装置
五、实验步骤
1.甲烷的制备取一支干燥的大试管,称取无水醋酸钠1.4g、氧化铁0.4g和固体氢氧化钠0.4g 放到干燥的研钵中进行快速研磨,混匀,然后迅速转入大试管中。
按图连好装置。
大试管口要略向下倾,
2.甲烷的性质
(1)甲烷的稳定性取1支试管,一支加入约2mL0.1%高锰酸钾溶液,,然后通入甲烷,观察溶液的颜色无变化,说明甲烷不和强氧化剂反应。
(2)燃烧试验
先检验甲烷的纯度,在试管口不点燃甲烷,听到“噗”的一声时,甲烷纯净。
然后在制取甲烷装置末端连接一玻璃尖嘴导管,并在上方罩一玻璃烧杯,点燃从尖嘴流出的气体,火焰的颜色为黄色、玻璃烧杯内壁上有水珠。
用蘸有澄清石灰水的烧杯罩住,发现有白色浑浊,说明有二氧化碳生成。
六、注意
(1)作为吸水剂水的存在不利于甲烷的生成,氢氧化钠的吸水性很强
(2)增加透气性
加人氧化铁,混合物的表面积增大,有利于充分反应和甲烷气体的逸出。
保护试管生石灰可以减轻氢氧化钠对试管的腐蚀,同时还可以作为催化剂。
(3)当低级烷烃的蒸气与空气混合达到一定比例时,遇火花即发生爆炸,甲烷的爆炸极限为5.53%~14%,甲烷在此范围内遇到火花即爆炸,而低于5.53%或高于14%时遇到火花不发生爆炸而发生燃烧,因此点燃可燃性气体要保证其纯度。
◇思考题
1,.实验室制备甲烷是有机化学中一个基本的实验,顺利制备甲烷气体’的关键是什么?。
答:制备甲烷时一定要保证无水操作,混合三种药品时迅速混匀,避免长时间在空气中暴露。