2019高二化学实验8乙炔的实验室制法学案

乙炔的实验室制法1．实验室制取的乙炔气体中常混有少量H2S、CO2和水蒸气，为了得到干燥纯净的乙炔气体，选择最简便的实验方案有（）A．通过NaOH后，通过浓H2SO4，再通过石灰水B．通过CuSO4溶液后再通过石灰水C．通过五氧化二磷，再通过无水CaCl2D．通过足量的碱石灰【答案】D【解析】A、B两项操作均不能得到干燥的乙炔；C项，不能除去H2S、CO2。

2．下列关于乙炔的描述中，不正确的是（）A．乙炔是无色有特殊臭味的气体B．不能用启普发生器制取乙炔气体C．乙炔易与溴水发生加成反应D．乙炔分子中所有原子都在同一直线上【答案】A3．下列关于乙炔制取的说法不正确的是（）A．为了加快反应速率可用饱和食盐水代替水反应B．此反应是放热反应C．为了除去杂质气体，除了用硫酸铜溶液外还可用氢氧化钠溶液D．反应中不需要加碎瓷片作沸石【答案】A【解析】由于CaC2与H2O反应太剧烈，为减缓反应速率，主要措施：以饱和食盐水代替水；通过分液漏斗向反应器中缓慢地滴加饱和食盐水。

4．下图为实验室制取乙炔并验证其性质的装置图。

下列说法不合理的是（）A．逐滴加入饱和食盐水可控制生成乙炔的速率B．用溴水验证乙炔的性质，不需要除杂C．KMnO4酸性溶液褪色，说明乙炔具有还原性D．将纯净的乙炔点燃，有浓烈的黑烟，说明乙炔不饱和程度高【答案】B【解析】A．电石跟水反应比较剧烈，若向电石中滴加饱和食盐水，电石与水反应，消耗水，使得NaCl在电石表面析出，减少了电石与水的接触，减缓了反应速率，故A正确；B．乙炔气体中混有的硫化氢可以被Br2氧化，对乙炔性质的检验产生干扰，所以应用硫酸铜溶液洗气，故B错误；B．酸性KMnO4溶液具有强氧化性，乙炔使酸性KMnO4溶液褪色，表现了乙炔的还原性，故C正确；D．对于烃类物质而言，不饱和程度越高，则含碳量越高，火焰越明亮，烟越浓，乙炔含有碳碳三键，是不饱和程度较高的烃类物质，故D正确。

故选B。

5．可用于实验室制取乙炔的发生装置是（）【答案】C【解析】实验室制取乙炔常用电石（固体）与水反应，而A装置常用由乙醇制备乙烯的实验；B装置适用于制备硝基苯的实验，C装置选用于固体与液体且不需要加热反应，乙炔的制备就符合这个条件，D适用于固体加热型气体制备，故答案选C。

6．已知：，如果要合成，所用的起始原料可以是（）①2，4­戊二烯和丙炔；②1，3­戊二烯和丙炔；③2­甲基­1,3­戊二烯和乙炔；④4­甲基­2,4­戊二烯和乙炔A．①④ B．②③ C．①③ D．②④【答案】B【解析】由信息：断键后可得到和。

若按①断键可得到CH3C≡CH(丙炔)和1，3­戊二烯；若按②断键可得到2­甲基­1，3­戊二烯和乙炔②③均正确，B正确；正确选项B。

7．实验室用如下图所示装置来制备乙炔，并验证乙炔的某些化学性质，制备的乙炔气体中往往含有少量的H2S气体，请按下列要求填空：（1）实验室制乙炔的化学方程式是：_________________；为了得到较为平稳的乙炔气流，装置A的分液漏斗中常用_____来代替水。

（2）装置B中CuSO4溶液的作用是。

（3）装置D中观察到的现象是。

（4）若称取m g电石，反应完全后，测得B处溴的CCl4溶液增重n g，则CaC2的纯度为_____(用m与n表示)。

【答案】（1）CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2；饱和食盐水（2）除去H2S杂质，以防干扰后续实验（3）紫色或紫红色褪去（4）32n/13m【解析】（1）实验室制备乙炔是利用电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaC2+2H2O→CH≡CH↑+Ca(OH)2，碳化钙与水反应很剧烈，用饱和食盐水可以减缓反应，所以为了得到平稳的气流，用饱和食盐水代替水，（2）硫化氢气体具有还原性，也会导致溴水、高锰酸钾溶液褪色，装置B中CuSO4溶液的作用是除去乙炔中的硫化氢，Cu2++H2S=CuS↓+2H+，防止干扰后续检验实验；（3）乙炔气体通过溴的四氯化碳溶液，会发生加成反应，装置C中观察到的现象是溶液褪色；（4）若称取m g电石，反应完全后，测得B处溴的CCl 4溶液增重n g ，则根据方程式C 2H 2+2Br 2→CHBr 2CHBr 2可知乙炔的物质的量是 2mol ，所以CaC 2的纯度为 2 4 100%=32n/13m 。

8．下图中每一方框的字母代表一种反应物或生成物：已知气态烃D(其密度在同温同压下是氢气密度的13倍)与物质F 反应时产生明亮而带浓烈黑烟的火焰。

请写出下列字母代表的物质的化学式(分子式)：A ．________、B ．________、D ．________、E ．________、H ．________。

【答案】 CaC 2 H 2O C 2H 2 CO 2 Ca(HCO 3)2【解析】 ①由烃D 的密度是同温同压下H 2密度的13倍，求出其相对分子质量为26，确定D 为C 2H 2。

②根据D 与F 反应时产生明亮而带黑烟的火焰，确定F 为O 2。

③由2C 2H 2＋5O 2――→点燃4CO 2＋2H 2O 可知，B 、E 分别为CO 2或H 2O 。

④实验室制C 2H 2，一般是CaC 2＋2H 2O ―→Ca(OH)2＋CH≡CH↑，可知A 、B 分别是CaC 2或H 2O 。

⑤综合③④，确定A 为CaC 2，B 为H 2O ，E 为CO 2。

⑥其余物质中，C 为Ca(OH)2，G 为CaCO 3，H 为Ca(HCO 3)2。

9．为了探究乙炔与溴水的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了加成反应。

乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去杂质，再与溴水反应，请你回答下列问题：（1）甲同学设计的实验________(填“能”或“不能”)验证乙炔与溴水发生加成反应，其理由是________(填序号)。

a ．使溴水褪色的反应，未必是加成反应b ．使溴水褪色的反应，就是加成反应c ．使溴水褪色的物质，未必是乙炔d ．使溴水褪色的物质，就是乙炔（2）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是________，它与溴水反应的化学方程式是________________________________；在验证过程必须全部除去。

（3）为验证这一反应是加成反应而不是取代反应，丙同学提出可用pH 试纸来测试反应后溶液的酸性，理由是__________________________________。

（4）设计方案以电石(CaC 2)、H 2、Cl 2、蒸馏水为原料，合成聚氯乙烯塑料，写出涉及反应的化学方程式。

________________________________________________________________________________________________________________________________【答案】（1）不能 ac（2）H 2S Br 2＋H 2S===S↓＋2HBr（3）若发生取代反应，必定生成HBr ，溶液酸性将明显增强，故可用pH 试纸来验证（4）H 2＋Cl 2=====点燃2HCl 、CaC 2＋2H 2O ―→Ca(OH)2＋CH≡CH↑、CH≡CH＋HCl ――→催化剂△CH 2=CHCl 、n CH 2=CHCl ――→催化剂【解析】（1）根据“乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气”，因此可得出“使溴水褪色的物质，未必是乙炔；使溴水褪色的反应，未必是加成反应”的结论。

故甲同学设计的实验不能证明乙炔与溴水发生了加成反应。

（2）根据褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，可推知是硫，说明乙炔气体中含有硫化氢杂质，它与溴水反应的化学方程式是Br 2＋H 2S===S↓＋2HBr 。

（3）pH 试纸是验证溶液的酸碱性的，实际上暗示“若发生取代反应，必定生成HBr ”的结论，因此可用pH 试纸检验溶液酸性有无明显增强，即可得出结论。

（4）用题目提供的原料合成聚氯乙烯塑料的过程如下：9．甲烷、乙烯、乙炔是几类常见烃的代表物。

将如图装置放置在光亮的地方，随后观察到如下实验现象：大试管内壁上有油状液滴生成、饱和食盐水中有少量固体析出、黄绿色气体颜色变浅、试管内液面有所上升。

（1）油状液滴的成分可能是CCl 4和________________________________（填物质）。

（2）水槽中盛放饱和食盐水而不是蒸馏水是为了抑制________（填物质）与水的反应。

（3）饱和食盐水中有少量固体析出，请用溶解平衡移动原理解释____________________________________________________________________。

从下图中选择制取气体的合适装置：（4）装置C的名称为__________________，实验室通常制备C2H2的装置_______（选填编号），该反应的化学方程式为_______________________________________________。

（5）可用于实验室制取乙烯的发生装置是_______（选填编号）。

反应液加入碎瓷片的目的是__________________。

制得的乙烯中常含有SO2和CO2，设计实验证明乙烯能使溴水褪色：_________________________________________________________________。

【答案】（1）CHCl3和CH2Cl2（CH3Cl有没有都不扣分）（2）氯气（3）饱和食盐水中存在氯化钠的溶解平衡：NaCl(s)Na++Cl－，甲烷与氯气反应生成氯化氢溶于水，氯离子浓度增大，平衡逆向移动，析出氯化钠固体（4）启普发生器；B；CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑（5）A；防暴沸；将产生的气体先通过足量氢氧化钠溶液，再通过品红溶液，品红溶液不褪色，最后通过溴水【解析】（1）CH4与氯气在光照条件下发生取代反应生成CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4和HCl，其中CH3Cl是气体，CH2Cl2、CHCl3、CCl4是油状液体，难溶于水，HCl极易溶于水，故HCl生成后溶于了饱和食盐水中，油状液滴的成分有CH2Cl2、CHCl3、CCl4，故答案为：CHCl3（或CH2Cl2）；（2）由于HCl极易溶于水，而氯气在水中的溶解度不大，且氯气和水的反应为可逆反应，故水槽中盛放饱和食盐水不影响HCl的溶解，而能降低氯气的溶解度，故目的是为了抑制氯气和水的反应，故答案为：氯气；（3）饱和食盐水中存在氯化钠的溶解平衡：NaCl(s)Na++Cl－，甲烷与氯气反应生成氯化氢溶于水，氯离子浓度增大，平衡逆向移动，析出氯化钠固体；（4）根据仪器的构造可知，装置C的名称为启普发生器，实验室利用碳化钙与水反应制备乙炔属于固体与液体不加热制取气体，故通常制备C2H2的装置B，反应的化学方程式为CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑；（5）实验室利用无水乙醇在浓硫酸催化下迅速加热至170℃制取乙烯属于液体混合物加热制取气体，发生装置选A；反应液加入碎瓷片的目的是防暴沸；制得的乙烯中常含有SO2和CO2，必须用氢氧化钠溶液吸收后通入溴水检验是否使其褪色，设计实验证明乙烯能使溴水褪色的方案为：将产生的气体先通过足量氢氧化钠溶液，再通过品红溶液，品红溶液不褪色，最后通过溴水。