甲烷实验室制备及性质

陕西师范大学实验报告

年级班组

姓名

学号

实验日期实验地点

实验名称甲烷的制法与性质

一、实验目的

1.掌握实验室制取和收集甲烷的方法及其性质实验的操作技巧；

2.练习不同实验的演示教学方法。

二、实验原理

1.甲烷的制备：

2.甲烷的性质:

甲烷是无色无味的气体，密度小于空气，极难溶于水。在通常状况下，甲烷比较稳定。在特定条件下，甲烷能与某些物质发生反应。

三、实验仪器、材料及药品

铁架台、酒精灯、托盘天平、研钵、水槽、坩埚钳、药匙、火柴、集气瓶、玻璃片无水醋酸钠、氢氧化钠、生石灰、高锰酸钾溶液、过氧化氢、二氧化锰、溴水、澄清石灰水

四、实验内容

的制取与收集

（一）CH

4

（1）如图连接好装置（先不装入药品），检查装置的气密性。

（2）在托盘天平上称取4.5g无水醋酸钠，1.2gNaOH,1.2gCaO，在烘箱烘10分钟后在研钵中研细混匀。将药品装入干燥试管，管口略向下倾斜，塞上带导管橡皮塞并固定于铁架台上。

（3）点燃酒精灯后，先均匀预热试管，然后集中在试管的中下部加热，导气管开始有气泡冒出。待气泡快速、均匀冒出时，即表示管中空气排尽。先在一个干燥试管收集

气体进行验纯。若气体以纯净，再开始收集。

甲烷制备实验装置

（4）实验完毕，先取出导管再撤离灯火，以防水被倒吸。

（二）CH

4

的性质

（1）甲烷与酸性高锰酸钾溶液反应

取一支试管，加入约3mL酸性高锰酸钾溶液，通入甲烷，观察到高锰酸钾没有褪色。

（2）甲烷与溴水反应

取一支试管，加入约3mL溴水，通入甲烷，观察到溴水没有褪色。

（3）甲烷在空气中的燃烧

甲烷经验纯后点燃，可看到浅蓝色火焰。在甲烷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甲烷火焰上方，可观察

到石灰水变浑浊，说明有CO

2

生成。

（4）甲烷与氧气混合爆鸣实验

以H

2O

2

为原料，用排水法收集2/3体积的氧气，再收集1/3体积的甲烷，盖好瓶口，

用抹布垫在集气瓶下，放在空旷处，用火柴点燃，发生爆鸣。

五、实验总结

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.该实验中的CaO并不参与反应，它的作用是除去苛性钠中的水分、减少苛性钠与玻璃的作用，防止试管炸裂，同时也使反应混合物疏松，便于甲烷气体的逸出。

3.总结上述氧气的性质实验，可得如下表格：

实验试剂或条件实验现象实验结论高锰酸钾溶液无明显现象（高锰酸钾

溶液不褪色）

甲烷性质稳定

溴水无明显现象（溴水不褪

色）

甲烷性质稳定

在空气中点燃

看到浅蓝色火焰。

在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

烧杯罩在甲烷火焰上

方，可观察到石灰水变

浑浊，说明有CO

2

生成。

甲烷具有可燃性

与氧气混合爆鸣发生爆鸣

甲烷具有可燃性