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整理烃类物质的制备和性质探究实验
实验一:甲烷和氯气光照条件下的取代反应
河北刘英杰老师的改进版实验装置,注意选用试剂即可
在这里需要同学们注意的:
现象:气体颜色变浅(氯气浓度降低);有油状液滴产生(氯代烃产物);饱和食盐水中有晶体析出(生成氯化氢溶于饱和食盐水中,因同离子效应导致析出氯化钠晶体);右管液面先上升,后突然下降(上升由于体积减少,下降由于该反应放热)
用料选择:饱和食盐水(减少氯气溶解损失)
实验一:河北刘英杰老师的改进版实验装置
刘英杰.甲烷与氯气取代反应实验装置的改进及反应条件的探究[J].化学教育,2009,30(09):49-50.
实验二:乙烯的制备和性质探究
反应原理:消去反应
药品:无水乙醇和浓硫酸(1:3,先加入无水乙醇,硫酸过量是为了使硫酸保持较高浓度)
条件控制:迅速升温至170℃(有机常用手法,迅速将温度稳定在【能发生反应的温度】以减少副反应的发生)
不推荐使用明火,生成易燃气体容易发生危险,可以考虑使用电热油浴
不要忘记碎瓷片防爆沸
乙烯密度接近空气(28:29),只能使用排水法收集
装置中温度计置于液体中(便于控制反应温度,若置于支管口则用于控制馏出物温度)
杂质:能观察到混合液变黑,有机反应中常见副反应现象(碳化),易产生二氧化硫和二氧化碳杂质气体,推荐使用【碳酸氢钠溶液除去二氧化硫】再用【氢氧化钠溶液除去二氧化碳】
操作:加热导出气体,气泡连续均匀后开始收集(尽管低浓度乙烯几乎无毒,但我们依然推荐至少在通风橱中才能将气体排放出来,最好将废气统一收集处理)反应完全后,先移开导管,再停止加热。(常见处理,建议记忆)
实验三:乙炔的制备
反应原理:如上,碳化钙的水解反应,注意碳化钙是离子化合物,要会分析电子式判断反应原理。
药品:块状电石,饱和食盐水(作用都是为了降低反应速率,获得平稳气流。在反应极快的时候,为了使实验安全平稳进行,我们通常使用【低浓度溶液】,【控制低温】和【减少接触面积】来控制反应速率)顺便解释一下使用饱和食盐水降低反应速率的原因,这里比较有趣:【水反应减少,因而析出食盐附着在电石表面,减少反应面积】,所以非饱和食盐水帮助不大。
装置:用分液漏斗来控制流量,从而控制反应速率,同时也能避免乙炔从漏斗处逸出;如果用试管制取,导管口可以放棉花,以防止生成的氢氧化钙糊状物堵塞导管口
杂质:因电石中存在CaS、Ca3P2等杂质,易产生H2S、PH3等臭味气体,可以用强氧化剂(酸性重铬酸钾、次氯酸钠等)或硫酸铜/碱液(仅考虑硫化氢情况下)。
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