甲烷的制法与性质实验报告.pdf

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1、甲烷的制法与性质实验姓名：杨阳学号：41107032（2011级化学一班1实验小组QQ：245202761）一、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。二、实验原理:CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑(其中CaO能稀释NaOH，防止NaOH腐蚀玻璃)点燃CH4+2O22H2O+CO2↑三、实验仪器与药品: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、药品：无水醋酸钠、NaOH、Fe2O3、KMnO4、溴水、澄清石灰水四、实验内容（一）试剂的预处理由于Ca

2、O，无水醋酸钠，Fe2O3，NaOH大都为块状颗粒为使反应物充分接触，使用前必须先在研钵中分别研细。由于NaOH极易潮解，所以应最后研，待药品都研细后在研钵中用玻璃棒搅拌混合均匀，通过纸槽装入大试管。（二）甲烷的制取第1页,共4页图a1.清洗与干燥大试管（由于反应试剂中有无水乙酸钠）；2.按照图a装置图连接实验仪器，检查装置气密性，导管没入水中，用手捂住大试管，如果有气泡冒出，并且松手后形成一段液柱，就说明该套装置气密性良好；3.称取药品，分别称取4gCH3COONa和12g碱石灰，（碱石灰中的氧化钙在甲烷制备中的作用有四：一是吸水；二是吸收反应生成的CO2；三是分散

3、高温下对玻璃试管有严重腐蚀的NaOH；四是把加热时因熔化而易流动的无水醋酸钠和NaOH固定在试管的加热部位)。分别放入研钵研细，之后用玻璃棒混匀后倒入到预先叠好的纸槽里，装入干燥的大试管中，然后用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管;4.将试管固定在铁架台上点燃酒精灯，均匀加热后，固定在药品的底部加热点燃酒精灯后，先均匀预热试管，然后集中在靠近试管口的药品部位加热;5.用排水法收集CH4，导气管开始有气泡冒出，待气泡快速、均匀冒出时，将导气管伸进试管中。当气泡量略有减小时，可移动酒精灯向试管底部加热。当试管口冒出第一个气泡时，用大拇指堵住试管口后移出水面;6.将导管移出水面后再

4、将酒精灯移开验纯，将收集好的CH4气体的试管倾斜倒置后，移到酒精灯火焰后，松开大拇指后听到“噗”声后说明收集的气体较纯。（三）甲烷制取的改进1.用天平称取3gCH3COONa，2gNaOH，2gFe2O3，分别研细混匀。将药瓶装入干燥试管，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，既有大量CH4生成。用排水法收集甲烷气体备用。实验改进的优点：该反应不需要烘干药瓶，产气快，气流稳，气量多，火焰大，节省时间，操作简便，并且Fe2O3传热性快，密度较大，固着作用较强。（四）甲烷的性质1.CH4与酸性KMnO4溶液反应

5、。取一支试管，加入约3mL酸性KMnO4溶液，通入CH4，观察颜色变化;2.CH4与溴水反应。用排水法收集满一试管CH4，然后再加入约3mL溴水，塞上塞子振荡，观察颜色变化;3.CH4在空气中的燃烧，CH4经验纯后点燃，可看到浅蓝色火焰。在CH4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CH4火焰上方，可观察到石灰水变浑浊，说明有CO2生成;第2页,共4页4.CH4与O2混合爆鸣实验。以H2O2为原料，用排水法收集2/3体积的O2，再收集1/3体积的CH4，盖好瓶口，用抹布包住集气瓶，瓶口对住火焰点燃，发生爆鸣；五、注意事项

6、1.此实验成功与否的关键取决于药品是否无水。即使是新购回的无水醋酸钠，亦应事先干燥后再使用。2.此实验制取CH4时试管容易爆炸，在加热时应注意。同时也应先加热药品前面，防止生成的气体将前面的药品带出去。六、思考与讨论1.CH3COONa和NaOH反应制取甲烷的反应一般认为是自由基反应，它由以下过程组成。链引发：CH3COONa→·CH3+·COONa甲烷生成：·CH3+NaOH→CH4+·ONa碳酸钠生成：·ONa+CH3COONa→·CH3+Na2CO3链终止：·ONa+·COONa→Na2CO3当反应的温度过高时：·CH3+CH3COONa→CH3COOCH3+·

7、ONa链终止时产生CO：2·COONa→CO+Na2CO32.CH4点燃后火焰呈黄色的原因有：燃烧不充分﹔CH4气体不纯。如制气加热过猛或NaOH用量不足，还会发生两分子CH3COONa生成丙酮：2CH3COONa→CH3COCH3+Na2CO3当CH3COCH3混入CH4，火焰就夹带有黄色。评价：通过此次实验，巩固了初中制取CH4的实验，对于CH4的制取和性质有了更深入的了解，对于实验过程中细节部分也尽量达到了精准化。七、相关文献与重点文献综述1.本实验按照课本介绍的方法,用无水NaAc与市售碱石灰加热制取甲烷,温度要高且反应速度很缓慢,产气量少,