(2)反应原理:
装置①:CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑。 (3)性质验证
装置②:CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4,除去杂质。 装置③:酸性KMnO4溶液褪色。 装置④:溴的四氯化碳溶液褪色,反应为: CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2 装置⑤:有明亮的火焰并有浓烟产生。 2.制取乙炔的注意事项
(1)实验装置在使用前,要先检查气密性。
(2)盛电石的试剂瓶要及时密封并放于干燥处,严防电石吸水而失效。取电石要用镊子夹取,切忌用手拿。
(3)制取乙炔时,由于CaC2和水反应剧烈,并产生泡沫,为防止产生的泡沫进入导管,应在导气管口附近塞入少量棉花。
(4)电石与水反应很剧烈。为得到平稳的乙炔气流,可用饱和食盐水代替水,并用分液漏斗控制水流的速度,让水逐滴慢慢地滴入。
(5)制取乙炔不能用启普发生器或具有启普发生器原理的实验装置,原因是:①碳化钙吸水性强,与水反应剧烈,不能随用随停。②反应过程中放出大量的热,易使启普发生器炸裂。③生成的Ca(OH)2呈糊状易堵塞球形漏斗。
(6)由电石制得的乙炔中往往含有H2S、PH3等杂质,使混合气体通过盛有NaOH溶液或CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
【典题例证1】 如图中的实验装置可用于制取乙炔。
请回答下列问题:
(1)图中,A管的作用是____________________________,制取乙炔的化学方程式是________________________,为避免反应太迅速,可采取的措施为________________________。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中,观察到的现象是__________________, 乙炔发生了________反应。
(3)乙炔通入溴的CCl4溶液中,可观察到的现象是___________,乙炔发生了__________反应。
(4)为了安全,点燃乙炔前应______________,乙炔燃烧时的实验现象是____________________________。
(5)若把乙炔与HCl加成,1 mol乙炔最多可与______ mol HCl加成,1 mol其加成产物能和________ mol Cl2发生取代反应。
【试题解析】(1)由图可以看出A管通过橡胶软管与右侧相连,A管的高低可调节右管中的水是否与电石接触,从而控制反应能否发生。若反应太快,可把水换成饱和食盐水。(2)乙炔易被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾酸性溶液褪色。(3)乙炔还可与溴发生加成反应生成无色的溴代烃,使溴的CCl4溶液褪色。(4)可燃性气体在点燃前都应检验纯度,这是常识。由于乙炔的含碳量较高,所以燃烧时火焰明亮并伴有浓烈的黑烟。
2HCl4Cl2
(5)C2H2――→C2H4Cl2――→C2Cl6+4HCl。
加成取代答案 (1)调节水面高度以控制反应的发生和停止 CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑ 把水换成饱和食盐水 (2)酸性KMnO4溶液褪色 氧化
(3)溴的CCl4溶液褪色 加成
(4)检验乙炔的纯度 火焰明亮并伴有浓烈的黑烟 (5)2 4
【变式训练1】 以下是几种常见的制气装置,其中可用于制取乙炔的是 ( )
△△
【试题解析】A装置适合于“液+液(固)――→气”;B适合于“固+固――→气”;C适合于“固(液)+液―→(不加热)气”;D适合于“块状固体且难溶+液―→(不加热)气”。由于CaC2遇水易变成粉末,不能始终保持块状,不适于用D装置。 答案 C
探究二、烃燃烧的规律及应用 【合作交流】
1.为什么等质量的烃,含氢量越高耗氧量越大?
【温馨提示】:因为12 g(1 mol)碳原子消耗1 mol O2,4 g(4 mol)氢原子消耗1 mol O2,故等质量的烃含氢量越高,耗氧量越大。
2.充分燃烧某液态烃CxHy,并收集产生的全部水,恢复到室温时得到水的质量跟原液态烃的质量相等。求x与y的关系。
点燃yy【温馨提示】:由燃烧通式CxHy+(x+4)O2――→xCO2+2H2O及“得到水的质
量跟原液态烃的质量相等”,可知该液态烃中碳的质量与生成物水中氧的质量相y
等,即12x=2×16,可得y=1.5x。 【点拨提升】
y
(1)等物质的量的烃CxHy完全燃烧时,消耗氧气的量决定于“x+4”的值,值越大,耗氧量越多。
y
(2)等质量的烃完全燃烧时,消耗氧气的量决定于CxHy中“x”的值,值越大,耗氧量越多。
(3)若烃分子的组成中碳、氢原子个数比为1∶2,则完全燃烧后生成的二氧化碳和水的物质的量相等。
(4)等质量的且最简式相同的各种烃完全燃烧时其耗氧量、生成的二氧化碳和水的量均相等。
(5)气态烃CxHy完全燃烧后生成CO2和H2O。 y?y?点燃
CxHy+?x+4?O2――→xCO2+2H2O
??
当H2O为气态时(>100 ℃),1 mol气态烃完全燃烧前后气体总体积的变化有以下三种情况:
①当y=4时,ΔV=0,反应后气体总体积不变,常温常压下呈气态的烃中,只有甲烷、乙烯、丙炔;
y
②当y>4时,ΔV=4-1>0,反应后气体总体积增大; y
③当y<4时,ΔV=4-1<0,反应后气体总体积减小。
【典题例证2】 25 ℃某气态烃与O2混合,在密闭容器中点燃爆炸后又恢复至25 ℃,此时容器内压强为原来的一半,再经NaOH溶液处理,容器内几乎成为真空。该烃的分子式可能为( ) A.C2H2 C.C3H6
B.C2H6 D.C3H8
y?y?点燃
【试题解析】设该烃的分子式为CxHy,则CxHy+?x+4?O2――→xCO2+2H2O
??
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