甲烷的制法与性质

甲烷的制法与性质 一、 目的与要求 1) 掌握甲烷的实验室制法; 2) 了解甲烷的性质; 3) 不同的实验室教学方法 二、 实验原理 CHCOONa + NaOH NaCO+ CH 323 4 CH+ 2O 2HO + CO4 222 三、 主要材料与试剂 硬质大试管、单孔橡皮塞、酒精灯、火柴、垫木、水槽、研钵、橡皮软管、铁架台、玻璃棒、托盘天平、燃烧匙、大烧杯、坩埚钳、砂纸、试管及试管架、蒸发皿 无水乙酸钠、碱石灰、氢氧化钠、生石灰、FeO、KMnO、MnO、浓盐2342酸、溴水、浓氨水、澄清石灰水。 四、 实验 1. 试剂的预处理 由于无水乙酸钠极易吸水，使用前必须先放在蒸发皿中加热灼烧。其现 象为熔化、凝固、再熔化，至变为灰色即停止加热，此过程一直要用玻璃棒 搅拌，使受热均匀。用坩埚钳将蒸发皿从三脚架上移至石棉网上冷却，再用改锥起出乙酸钠，转移至研钵，研细备用。 将碱石灰加热灼烧除湿后，放于研钵研细备用。 2. 甲烷的制取 称取4g处理过的乙酸钠和12g碱石灰，混合均匀后装入预先卷成筒状 的铝箔内，再装入试管，可避免加热时试管的破裂。 将仪器如制O装置一样装好。先均匀预热，在集中火力由试管前向管尾2 加热。用试管收集气体应先验纯后收集或点燃。 3. 甲烷制取的改进 实验装置 取1.4g无水乙酸钠，0.4g NaOH，0.4g FeO,分别研细混匀。将药品装入23 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1 min后，再对试管底部加热，约1~2 min，即有大量CH生成。点燃，4火焰高度4~5 cm，5min可收集500mL CH。该反应不需烘干药品，产气4 快，气流稳，气量多，火焰大，节省时间，操作简便。 4. 甲烷的性质 1) 甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应。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。 2) 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，可观察到烧杯壁上有水珠生 成。换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰的上方，可观察到石 灰水变浑浊，说明有CO生成。 2 3) 甲烷与溴水反应。用排水法收集满一试管甲烷，然后再倒入约3mL 溴水，塞上塞子振荡，观察颜色变化。 五、 注意 1. 实验前先检查装置的气密性。 2. 试管口要略微向下倾斜:防止加热生成的水回流，使试管底部破 裂。 3. 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞(不要太长)有利于产生 的气体排出。 4. 加热时先预热1 min。 5. 实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯:防止水槽 中的水倒流，炸裂试管。 6. 该实验中的FeO的作用:作催化剂、使反应物疏松，气体易于23 逸出、隔离NaOH与试管接触。 7. 此反应采用改进方法。 8. 实验中甲烷燃烧时发出黄色火焰，原因是玻璃中含钠元素。 9. 实验时甲烷通入酸性高锰酸钾溶液中溶液不退色，说明甲烷性质稳 定，不与强氧化剂发生反应。 10. 甲烷在空气中燃烧时火焰小，原因是反应物量少，生成气体量少。