实验室制乙炔及性质检验的一体化微型实验设计

实验室制乙炔及性质检验的一体化微型实验设计

姚玉琴衷明华

(韩山师范学院化学系，广东 潮州 521041)

摘要：微型一体化实验可以使气体的制取与性质的实验同时进行，其优势在于缩短反应时间，实验效果明显。既能满足实验所要获取化学性质的要求，又大幅度地降低原料试剂的用量，减少化学反应对环境的污染，体现了绿色化学的理念。

关键词：乙炔微型化实验

在人教版高中化学教科书选修5中，实验室制取乙炔是中学化学教材中一个非常重要的实验。此实验常用饱和食盐水代替蒸馏水与碳化钙反应，但是实际操作过程中容易出现以下问题：

1.虽然用饱和食盐水来代替水，但电石和饱和食盐水的反应速率仍然相当快，速率难以控制。同时产生大量泡沫，容易堵塞导管，影响实验效果。

2.直接用点燃处理尾气产生大量浓烟，污染教室空气，影响师生健康。

3.乙炔制备和性质实验采用多次进行，没有连续性，既浪费药品又消耗时间。

因此，笔者为了克服上述不足，使用微型化改造，通过对乙炔的制取实验进行多次研究和操作验证，提出了本实验方案，希望能达到更好的教学效果。

一、实验原理

CaC2+2H2O→C2H2↑+Ca(OH)2

2MnO4-+6H++C2H2→2Mn2++2CO2+4H2O

CH≡CH+Br2→CHBr=CBr

CHBr=CHBr+Br2→CHBr2—CHBr2

二、实验用品

仪器：微型实验仪器一盒、注射器一个。

药品：25%乙醇水溶液、电石、硫酸铜溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水。

三、实验装置示意图(略去微型操作台装置部分)

图　实验装置 (注：①25%乙醇水溶液；②电石；③硫酸铜溶液；④酸性高锰酸钾溶液；⑤溴水。)

四、实验步骤与现象

1.按照上图组装好仪器，并检查装置的气密性。

2.添加药品：在具支U形试管右侧内套管中加入少量电石，同时在U形管底部加入适量25%乙醇水溶液，液面要保持内套管底部以下，在U形具支试管的胶塞上开一个小孔，利用小孔插入注射器；在具支试管中加入硫酸铜溶液；在V形侧泡反应管的第一个凹槽加入酸性高锰酸钾溶液，在第二个凹槽中加入溴的四氯化碳溶液。

3.开始实验并观察实验结果：慢慢推动注射器的推手，以增大U形具支试管中的压强，从而使其内的25%乙醇水溶液与电石接触。反应比较温和、适中，有少量泡沫产生，但不影响对实验现象的观察，有气体产生。通过硫酸铜溶液以除去反应产生的杂质，继而通过酸性高锰酸钾溶液、溴水来检验乙炔的性质。此时观察到酸性高锰酸钾溶液、溴水均褪色，而剩余的乙炔则用排水法收集，实验结束后再用燃着的木条伸到集气瓶口，使少量乙炔在空气燃烧，燃烧时火焰明亮、伴有浓烈的黑烟。因此，乙炔可以再空气中燃烧，也易被酸性高锰酸钾溶液所氧化，也能与溴水发生加成反应。

五、改进实验后的优点

1.利用微型实验装置进行实验，装置组装简单、方便，实验药品用量减少，成本降低，乙炔的制取及性质检验一次性完成，简化了实验操作过程以及实验装置。

2.采用推动注射器手柄来改变U形具支试管中的压强，能较好的控制反应的发生与停止，也能较好的控制反应速率。

3.实验中将饱和食盐水用25%乙醇水溶液代替，使反应程度适中，泡沫产生较少，能清晰的观察到有气体产生。减少了实验的危险性，实验的可靠性、安全性增强。

4.利用V形侧泡反应管，可以方便、快速地检验出乙炔的性质。

5.实验过程中收集的乙炔气体，减少乙炔排放到空气中，污染环境，影响师生的身体健康，体现了绿色化学的理念。