甲烷实验室制备及性质

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姓名 学号 实验日期 实验名称 一、实验目的 实验地点 甲烷的制法与性质 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 （一）CH4的制取与收集 （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）CH4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CO2生成。 （4）甲烷与氧气混合爆鸣实验 以H2O2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 高锰酸钾溶液 溴水 实验现象 无明显现象（高锰酸钾溶液不褪色） 无明显现象（溴水不褪色） 实验结论 甲烷性质稳定 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CO2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