实验室用无水醋酸钠与碱石灰混热制取.doc

实验室用无水醋酸钠与碱石灰混热制取甲烷的探讨
肖方梁湖南师范大学化学化工学院2007140241
实验室用无水醋酸钠与碱石灰混热制取
甲烷的最佳配比的探讨
（肖方梁湖南师范大学化学化工学院2007级学号:2007140241）
摘要：
采用比较的方法，取用一定质量比例的无水醋酸钠和碱石灰共热制甲烷，找出当无水醋酸钠的质量一定时，促使制取甲烷反应最平稳进行的碱石灰的用量，即氧化钙与氢氧化钠的用量。从而得出中学实验室中加热无水醋酸钠与碱石灰制甲烷中无水醋酸钠和氧化钙及氢氧化钠的最佳配比。
关键字：
氧化钙、氢氧化钠、醋酸钠、甲烷、平稳、最佳配比
Abstract:Acomparativemethod,thequalityofaccesstoacertainpercentageofanhydroussodiumacetateandsodalimewereheatedtogetthemethaneandtofindoutsodiumhydroxideamountwhenthequalityofanhydroussodiumacetateiscertain,promotingthesmoothestofMethanereactioncarriedout,thatis,thedosageofcalciumoxideandsodiumhydroxide.itisbyheatinganhydroussodiumacetateandsodalimesystemtoobtainmethanethatgetthebestratioamonganhydroussodiumacetate，calciumoxide,andsodiumhydroxideinlaboratoriesinmiddleschools.
Keywords:calciumoxidesodalimeanhydroussodiumacetatemethanesmooththebestratio
1．前言：
甲烷气体的制备实验时一个重要的有机化合物性质实验。做好本实验，不但能帮助学生掌握固固加热制取气体所需仪器的正确使用和安装，而且还能培养学生理论联系实际，分析问题解决问题的能力。目前日常教学中介绍的制备方案大都是采用无水醋酸钠和氢氧化钠在硬质试管中直接混合加热的方法，但在实际应用时，市场上销售的碱石灰是将二份生石灰与一份氢氧化钠溶液混合烘干而成的，其实际用量过大，不利于反应。在教材中，无水醋酸钠与碱石灰的比例是1：3，比例不当，导致产气量不足。针对此问题，在试验过程中我们将采用自制的碱石灰进行试验。本次试验我们以无水醋酸钠的量为定值，通过改变无水醋酸钠与碱石灰（氧化钙：氢氧化钠=1：1）之间的配比并进行一系列的实验来探究制备甲烷过程中无水醋酸钠、氢氧化钠、碱石灰之间的最佳配比。
2．实验探究：
2．1实验目的：
通过实验找出在实验室制备甲烷中无水醋酸钠与氢氧化钠以及氧化钙之间的最佳配比。
熟练掌握制取和收集甲烷的方法及规范操作。
练习甲烷制取演示实验的讲解方法。
2．2实验原理：
强热无水醋酸钠和碱石灰的混合物可制备甲烷。羧酸的钠盐和氢氧化钠混合共热时，发生脱羧作用，即-COONa被H原子取代，生成比羧酸钠盐少一个碳原子的烷烃，因此实验常用无水醋酸钠和碱石灰混合加热制取甲烷，主要反应：

脱羧作用的反应机理是羧酸根首先脱羧，生成二氧化碳和甲基负离子-CH3-。

二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水：
2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O
甲基负离子是一个活性较强的碱，它可夺取水中的氢，便生成甲烷：
-CH3-+H+→CH4
副反应：

图一
本次试验装置有所改进，在水槽与发生装置之间增加一个用作排水用的集气瓶，二将水槽换成500ml量筒，进而准确测量产生甲烷的体积。
2．3实验器材及药品
器材：硬质试管、铁架台、试管、酒精灯、蒸发皿、石棉网、玻棒、带有玻璃导管的橡皮塞、研钵及杵、干燥器、250x10试管多支、单孔塞、橡皮导管、集气瓶、玻璃片、水槽、药匙、烧杯、托盘天枰、500ml量筒、秒表
药品:无水乙酸钠、氧化钙、氢氧化钠
2．4试验指标的确定
本试验“5分钟甲烷的产率”和“试管破损情况”为指标,采用综合平衡法或综合评分法来评价实验结果的优劣。
根据该实验在中学化学中的作用和要求,可以将试验的指标确定为两个:CH4在5(一般不得超过7分钟)分钟内的产率和试管是否破损.由于这两项指标在实验中的作用和地位不同,可以结合实际情况而赋予两项指标不同的权重.在实际实验操作中,我们最关心的是5分钟内CH4的产率,其次才是试管是否破损,即要求试管在实验操作过程中不破裂.因此,将CH4的产率的权重赋予80%,而将试管是否破损的权重赋予20%.为使试管是否破损指标量化,可根据试管破