甲烷制备与性质实验报告.doc

甲烷的制备与性质 化学一班赵元华 1、实验目的 掌握甲烷的实验室制法； 了解甲烷的性质； 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： CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑ 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、 无水醋酸钠、NaOH、Fe2O3、KMnO4、溴水、 具体实验步骤 （）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。 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。 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。 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再集中火力由管前向管尾加热。 CH4+2O2 2H2O+CO2 （7）将甲烷通入高锰酸钾溶液和溴水中都没有发生变化。 （8）将三瓶混合气体一次点燃，都有爆鸣声，其中甲烷含量越少爆鸣声越大。 实验反思： 实验反思 此实验成功与否的关键取决于药品是否无水。如有水存在，会使CH3COONa变为钠离子和乙酸根离子，从而不能发生脱羧反应。一定要保证药品无水以及大试管是干燥的。 生石灰CaO不参与反应，它的作用是除去NaOH中的水分、减少NaOH与玻璃的作用，防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷气体的排出。 3. 混合气体点燃时要注意安全。 实验 操作 现象 结论 在空气中的燃烧 将尖嘴导管尖嘴朝上，用火柴点燃甲烷气体，用干燥的烧杯和内壁沾有澄清石灰水的烧杯分别检验燃烧的产物。 甲烷在空气中燃烧产生黄色火焰；干燥烧杯罩在火焰上方，其内壁上出现小水珠；内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水变浑浊。 甲烷燃烧生成水和CO2气体 与溴水的反应 用小试管取大约3mL的溴水，然后将甲烷通入溴水中。 溴水颜色变浅 Br2分解了 与高锰酸钾溶液反应 用小试管取大约3mL的高锰酸钾溶液，然后将甲烷通入其中。 高锰酸钾溶液不褪色 甲烷不与高锰酸钾溶液反应 与氧气混合爆鸣 于空旷的地方，在地板上垫上抹布，然后用另一抹布将装有甲烷与氧气混合气的集气瓶裹住。点燃时，一个同学移去毛玻璃片，另一同学快速的用长镊子夹住点燃的火柴去点燃混合气。 第一个集气瓶并无爆鸣声，只有黄色火焰；第二个集气瓶有火焰快速地从集气瓶口冲出，并伴有较为巨大的爆鸣声。 甲烷与氧气按1:2的体积比混合后点燃，会有爆鸣的现象 CaO △ 试管中为乙酸钠与氢氧化钠，氧化钙的混合物。 甲烷气体 点燃