作业帮用醋酸钠和氢氧化钙或氢氧化钾能否制取甲烷?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/26 19:38:29
用醋酸钠和氢氧化钙或氢氧化钾能否制取甲烷?
用醋酸钠和氢氧化钙或氢氧化钾能否制取甲烷?
用醋酸钠和氢氧化钙或氢氧化钾能否制取甲烷?
可以的 ,但是醋酸钠是要无水的
原理】羧酸的钠盐和氢氧化钠共熔,会失去羧基而变成比羧酸少一个碳原子的烷烃.因此,无水乙酸钠和烧碱共熔能制得甲烷.
实验时把无水醋酸钠和氢氧化钠研匀后放入试管中,加热到熔化,就能迅速反应,放出甲烷气体.氢氧化钠极易潮解,较难研细混合,同时熔化后的氢氧化钠对玻管有很强的腐蚀性,在反应中试管极易破裂.为此,一般选用碱石灰替代纯氢氧化钠.碱石灰还可以吸收加热时产生的水汽,从而消除反应时反应物发泡冲料的现象.市售的碱石灰成分不是NaOH－CaO,而往往是NaOH－Ca(OH)2－H2O,其中氢氧化钠的含量不多,却含有水分,用它做制取甲烷的实验,往往加热后难达到反应温度,尤其是水的参与,使乙酸钠发生水解,结果制取的是大量乙酸气体和水蒸气,甲烷却产生得较少,使实验失败.所以,碱石灰最好是实验者用氢氧化钠和新鲜的生石灰自己配制.实践证明,生石灰用量少,它的作用也小,但用量太大会妨碍乙酸钠跟氢氧化钠接触,反应变慢,产生的气体少,而且有副反应.所以在实验室里制取甲烷时,通常用无水乙酸钠、氢氧化钠、生石灰三者的质量比在4∶2∶1～3∶2∶1.5之间.生石灰比较硬,可以用干燥的氢氧化钙替代.无水乙酸钠、氢氧化钙、氢氧化钠的质量比一般是3∶2∶1.当然,上述这些反应物的质量比跟各反应物的纯度、颗粒大小、混合程度、加热的温度等多种因素有关.
【准备】
（1）称取8g无水乙酸钠（如已受潮,应放在蒸发皿中用文火烘干）,研细后密封.
（2）称取约4g质量较好的块状生石灰,用锤敲碎后放在研钵里研成细粒,再加入固体氢氧化钠约5g共研,研细混均后也密封.
【操作】
（1）把上述研好的两种粉末混在一起,搅拌均匀,迅速装入一支大试管内.在试管口塞上带有导管的橡皮塞,如下图所示固定在铁架台上.
（2）使试管里的反应混合物适当铺开,预热试管后先对靠近试管中部的反应物加热.用排水法收集甲烷时要先放空片刻,到气泡连续逸出时开始收集.随着反应的进行,加热部位逐渐向试管底部方向移动,这样使气流稳定,还能防止反应物被冲出.
（3）制取的甲烷也可以用火引燃.要验证甲烷燃烧的生成物是二氧化碳和水
用一根长度不小于250mm、内径约18mm的直粗玻璃管,配上一只单孔塞,塞孔中插一只气体捕集器（用漏斗代替）.把捕集器套在甲烷燃烧的火焰上方,使生成的二氧化碳和水蒸气随热气流通过捕集器的导管进入粗玻管,水蒸气在粗玻管里冷却而凝聚成水珠,二氧化碳随着溶入水珠中.几分钟后,在捕集器的导管和粗玻管之间的夹层里会聚集少量的含有二氧化碳的冷凝水.滴入纯清石灰水来检验二氧化碳.
【说明】
（1）本实验的反应物容易受潮.反应物受潮或配比不当,常导致制取甲烷的量不多,甚至引起试管破裂.所以在实验中应尽可能保证反应物干燥,必要时应对有关试剂作烘干、脱水处理.
（2）市售碱石灰是由生石灰和氢氧化钠浓溶液作用后,在200～250℃下干燥而成的.它的主要成份是氢氧化钙、氢氧化钠,并含有一定量的水,其中氢氧化钠只含5％左右.所以选用市售碱石灰,必须先把它放在蒸发皿里加强热干燥,并添加占碱石灰质量40～50％的氢氧化钠,混合研均备用.这样做,实验能取得较好的效果.
（3）如果只有晶体乙酸钠（CH3COONa·3H2O）,也要把它放在蒸发皿里用小火加热.乙酸钠晶体的熔点是58℃,123℃时沸腾,同时失去结晶水而变成固态.无水乙酸钠的熔点是324℃,加热时温度不应超过该熔点,防止因温度过高而引起分解.
（4）本实验的反应会产生一些副反应,生成丙酮和其他不饱和烃（特别是加热温度较高时）.如果要用高锰酸钾稀溶液来检验甲烷气体,则气体必须先通过浓硫酸洗涤,除去产生干扰的杂质.
（5）用碱石灰法制甲烷时,在残余物中常会有黑色颗粒.这是因为无水乙酸钠受热时还有下述反应.
（6）如果选用氢氧化钡和乙酸钠按1∶1质量比混合、加热制取甲烷,也可以较快地得到甲烷,且不易损坏试管.
不能