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乙炔氣體的優化制法

來源:不詳       更新時間:2012-11-28 12:01:10
 

  高中化學教材中關于《乙炔的制取實驗》有兩點令人不滿的:一、碳化鈣與水反應太快,并有大量泡沫,不易控制。點燃乙炔氣時產生大量黑煙漂浮在教室里,在做后面的幾個乙炔性質實驗時,幾乎沒有乙炔氣排出了。二、把純凈的乙炔氣體通入高錳酸鉀酸性溶液和溴的四氯化碳溶液里,都能發生退色反應。可是卻沒說明凈化乙炔氣體的方法,所以,多數教師把電石與水反應生成的乙炔氣直接通入上述兩種溶液里,都迅速發生了退色反應,因為用電石與水反應制得的乙炔氣中混雜著H2S、PH3等雜質氣體,其還原性比乙炔強,是H2S、PH3使上述兩種溶液迅速退色,并非乙炔發生了反應,但是卻給學生一個實驗成功的假象;硫化氫、磷化氫等雜質,這些既有毒又有臭味氣體彌散在教室里,很長時間才能消除。

  介紹一種制取純凈乙炔的新方法:

  1 準備 (如下圖所示)

  向《沉浮式氣體發生器》容器里加300mL 50%濃度的酒精水溶液和鹽酸的混合液,向氣罩頂部的配重盒里加100ml飽和硫酸銅溶液,用乳膠管把活塞導管和配重盒上的導管連接起來,反應膽里放適量電石,懸掛在氣罩內壁U 形槽里,而后把氣罩插入容器里。

  2 實驗步驟

  打開活塞導管,氣罩下沉,電石和混合液接觸發生反應,含雜質的乙炔氣穿過硫酸銅溶液,經洗滌凈化后從導管排放出來,待氣罩內里的空氣排凈后(要做純度檢驗),即可使用純凈無味的乙炔氣做各項實驗。當實驗暫停時,關閉活塞導管,氣罩上浮,電石和混合溶液脫離,反應自行停止。實驗十分簡單、方便、安全。

  3 分析

  3.1  酒精在混合液里的作用:酒精和電石不反應,用酒精調節水的濃度,從而降低反應速度;酒精是消泡劑,可消除反應時出現的大量泡沫。

  3.2 鹽酸在混合液里的作用:鹽酸和電石不反應,鹽酸可溶解糊狀的Ca(OH)2,以保證反應隨時發生隨時停止。

  3.3  硫酸銅溶液的作用:既是配重液(增大排出乙炔氣的壓強),又是洗滌液,不僅可以吸收新生成的乙炔氣里混雜的H2S、PH3氣體,還可以吸收乙炔氣里混雜的酒精蒸氣、氯化氫氣體,從而得到純凈的乙炔氣,這才符合實驗的真實性和科學性。

  ▲ 探究實驗設想提示

  甲烷、乙烯、乙炔在空氣中燃燒火焰明亮程度不同,僅用"含碳的質量分數不同"能解釋了的嗎,與碳原子間的單鍵、雙鍵、三鍵鍵能有無關系?

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