甲烷的实验室制法与性质实验报告

§实验二甲烷的实验室制法与性质

2010级化学1班 1223实验室

一、实验目的

1．掌握甲烷的实验室制法、了解甲烷的性质；

2．练习不同的实验教学方法。

二、实验原理

1．甲烷的物理性质

通常状况下，甲烷是无色、无味、可燃和微毒的气体，其密度小于空气。

2．甲烷的实验室制法

CH3COONa+NaOH Na2CO3+CH4↑

【改进方法】

（１）取3g无水乙酸钠，2gNaOH，2gFe2O3,分别研细混匀；

（２）CH3COONa:CaO:NaOH=2:3:1,分别研细混匀。

本次试验采用改进方法（1）。

【反应机理】

链引发：

CH3CH3COONa

甲烷生成：

CH3CH4ONa

碳酸钠生成：

ONa CH3COONa3Na

2CO3

链终止：

ONa COONa Na2CO3

当反应的温度过高时：

CH3CH3COONa CH3COOCH3

链终止时产生CO：

2COONa CO Na

2CO3

【Fe2O3作用】

（1）加快反应速率；

（2）传热性能好，产生气量大；

（3）密度大，可以固着反应物。

3. 甲烷的化学性质

CH4+2O22H2O+CO2

点燃

三、实验操作过程与实验现象

1．甲烷的制取与收集

（1）试剂的预处理

取3g无水乙酸钠，2gNaOH，2gFe2O3分别放在烘箱中烘干，再分别研细，混合备用。

（2）装置气密性的检验

将导管浸入水中，用酒精灯微微加热试管，若导管口有气泡冒出，停止加热，导管倒吸一段水柱，则气密性良好。

（3）甲烷的制取与收集

按图1连接装置，取（1）中混合后的样品加入干燥试管中，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,即有大量甲烷生成。用排水法

收集甲烷。

（此图为ScienceWord作图）

2．甲烷的性质实验

（1）甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应

【步骤】取一支试管,加入约3mL酸性高锰酸钾溶液，通入甲烷，观察颜色变化。

【现象】酸性高锰酸钾不变色。

（2）甲烷与溴水反应

【步骤】取一支试管,加入约3mL溴水，通入甲烷，观察颜色变化。

【现象】溴水不变色。

（3）甲烷在空气中燃烧

【步骤】甲烷经验纯后点燃。在甲烷火焰上方倒置一个干燥的小烧杯，观察现象；换一个用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方，观察现象。

【现象】甲烷点燃后为淡蓝色火焰，将干燥的小烧杯倒置在火焰上方，烧杯壁上有水珠；将用石灰水浸润的烧杯罩在甲烷火焰上方，石灰水变

浑浊。

（４）甲烷与氧气混合爆鸣实验

【步骤】用排水法收集三分之二体积的氧气，再收集三分之一体积的甲烷，盖好瓶口，用抹布包住集气瓶，点燃，观察现象。

【现象】发生爆鸣。

四、实验应注意的事项

1. 甲烷制取时药品和试管要保持干燥；

2. 爆鸣实验中，要用毛巾将集气瓶包住。