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甲烷制备与性质实验的改良
甲烷制备与性质实验的改良
文献综述
甲烷的传统制备方法是用无水醋酸钠、 氢氧化钠与碱石灰的混合物加热 。该方法存在着反响速度慢、 产气量少、 试管易破裂等缺陷。而甲烷与
甲烷制备与性质实验的改良
甲烷制备与性质实验的改良
文献综述
甲烷的传统制备方法是用无水醋酸钠、 氢氧化钠与碱石灰的混合物加热 。该方法存在着反响速度慢、 产气量少、 试管易破裂等缺陷。而甲烷与氯气的取代反响原始实验存在实验现象不明显，成功率低，氯气易泄漏等缺乏，致使在教学实践中，许多老师不愿意做这个演示实验，而是课堂上分析，讲解实验，学生缺乏感性认识。
任有良,张国春,鄢焕荣在文献?甲烷制备实验的新方法?采用在反响物中掺入 CuO 或 MnO2 等其它金属氧化物或其它的手段来改良这个实验。虽然这些改良方法行之有效,但改良的不够彻底,有的甚至产生了新的问题 .
根据以上问题，我们设计出了平安点燃装置，是一种集洗气、防爆、平安点燃为一体的多功能简易装置，使用它不仅增强实验效果，而且确保了实验平安。同时针对甲烷稳定性实验中存在的问题进行了实验装置的改良。
实验目的
掌握CH4的实验室制法。
验证CH4的可燃性、取代反响。
实验原理
制备反响：
燃烧反响：
CH4 + 2O2 ==== CO2 + 2H2O
取代反响：
实验用品及装置
实验仪器：铁架台、酒精灯、试管、锥形瓶、锥形瓶、水槽、注射器
实验药品：无水醋酸钠、氢氧化钠、铜粉、氧化铜粉末、NaOH溶液、KMnO4溶液
制备CH4的实验装置图：
制备Cl2的装置图：
CH4与Cl2取代反响装置图：
五、实验步骤
1、分别称取无水醋酸钠3g,氢氧化钠3g,放入研钵中迅速研细、混匀;再称取铜粉9g掺入其中。
2、将上述反响混合物放于一片铝箔上，再将其装入试管中，
并按上图连接好实验装置。
3、加热装有反响物的试管2～3min后,便有大量的甲烷气体生成。即可进行甲烷的收集和性质试验。
六、实验改良
1、防试管破裂的改良：用铝箔将反响混合物与试管隔开，这样做有以下的优点：〔1〕可以防止试管在高温下与NaOH直接接触而受到的严重腐蚀；〔2〕反响混合物受热均匀，减少了某些副反响的发生；〔3〕反响结束后，试管不易破裂，易清洗。一方面，残渣易及时倒出；另一方面，铝箔与试管管壁没有粘结，再加上铝箔的良好导热性和大面积存在，大大缩小了试管玻璃内外的温差，这就是说，即使残渣不及时倒出让其同试管一起自然冷却试管也不会破裂。
2、在反响物中掺入适量的铜粉,是为了增加传热性,防止局部过热而发生副反响,同时使生成的气体容易逸出,进一步减少副反响的发生。
3、甲烷燃烧火焰颜色观察的改良：本实验在加热过程中会有很多副产物，而它们的存在会影响甲烷气体的颜色观察，并且玻璃器皿〔试管〕中可能含有杂质离子〔如钾离子，钠离子〕会影响实验现象。所以本实验将产品气体先后通过水，高锰酸钾溶液，最后用排水法收集于针管中，推出气体来验纯及燃烧。
4、防爆炸实验：采用更为平安的针管方法，将针头靠近酒精灯，将气体推出火焰呈蓝色。采用该方法产生甲烷气流比拟平稳，燃烧时火焰