Thí nghiệm điều chế C2H2 từ CaC2 và phản ứng với các tác chất

1. Thí nghiệm điều chế C2H2 từ CaC2 (đất đèn) Cách bố trí thí nghiệm:
Để điều chế C2H2 trong phòng thí nghiệm, bên cạnh CaC2, chúng ta còn cần
sự xúc tác của dung dịch NaOH và H2O
Hoá chất cần sử dụng: CaC2, nước cất, NaOH
Các dụng cụ cần dùng: Bình cầu, lọ miệng hẹp, giá đỡ, ống nghiệm,
kẹp, phễu có khóa, ống dẫn khí, chậu thủy tinh.
- Sử dụng bình cầu sau này sẽ chứa CaC2 được mắc lên giá đỡ, các miệng
bình lọ phải được đậy kín nút cao su. Vì cao su có tính chịu nhiệt cao, ít
biến đổi khi gặp nóng lạnh, không dẫn nhiệt, khi đậy bằng nút cao su sẽ
không bị lẫn tạp chất từ bên ngoài vào gây khó khăn cho việc tiến hành
thí nghiệm Khi đậy nút vào miệng lọ, ống nghiệm, tay trái cũng cầm hẳn
vào cổ lọ hay ống nghiệm ở gần phía nút, không được tỳ đáy bình cầu
vào bàn hay vật khác, dung tay phải xoay nút vào dần dần cho đến khi
nút ngập sâu vào miệng bình khoảng 1/3.
- Lưu ý: Bình cầu chứa Canxi cacbua phải cao hơn lọ chứa NaOH và chậu đựng nước.
- Trên đầu bình cầu lắp phễu có khoá sau này sẽ chứa dung môi là nước
cất, bên cạnh đó, sử dụng ống dẫn khí để nối với bình chứa dung dịch
NaOH đã được đậy kín bằng nút cao su.
- Tại bình chứa dung dịch NaOH, sử dụng ống dẫn khí để nối với ống
nghiệm được úp ngược trong chậu đựng nước được đặt bên cạnh phải
bình chứa dung dịch NaOH. Phải loại bỏ hết không khí ở đáy ống nghiệm
thu khí axetilen trong quá trình úp ngược để bắt đầu thí nghiệm, để thu
được khí axetilen tinh khiết.
Điều kiện để xảy ra thí nghiệm: Điều kiện ở nhiệt độ phòng (ổn định ở
mức 20 – 25 độ C đến không quá 32 độ C)
Phương pháp thực hiện: Sử dụng phương pháp đẩy nước vì axetilen là
chất khí ít tan trong nước. Đặc trưng của phương pháp đẩy nước dùng để
thu những khí không tan, không phản ứng với nước
Các bước tiến hành thí nghiệm:
Cho hỗn hợp CaC2 đã được ghiền nhỏ (vì canxi cacbua có các liên kết rất
bền vững nên rất khó bị gãy vỡ và khó kết hợp với các ion trong nước để
tạo ra khí axetilen nên ta phải ghiền nhỏ) vào bình cầu đã được lắp với
phễu có khóa chứa nước cất và được lắp với bình chứa dd NaOH.
Nhỏ từ từ lượng nước từ trên phễu một lúc sau thấy có phản ứng xảy ra
làm cho hỗn hợp vẩn đục, sủi bọt và có bọt khí Axetilen thoát ra. Vẩn đục
là do bên cạnh bọt khí Axetilen, phản ứng cũng sinh ra Ca(OH)2. Nhỏ từ từ
để phản ứng hấp thu từ từ, không nên làm vội vàng vì dễ gây nổ, bắn giọt và nguy hiểm
Nếu muốn kiểm chứng trong ống nghiệm có Ca(OH)2 sinh ra có thể sử
dụng dung dịch phenomphatelein bằng cách nhỏ từ từ phenomphatelin
vào bình chứa hỗn hợp khí trên. Ca(OH)2 có tính bazo nên sẽ làm cho phenomphatelin hoá hồng
Ta cũng sẽ thấy trên đầu ống dẫn khí sẽ có khí không màu, có mùi hôi
thoát ra, đó là Axetilen. Thực tế Axetilen không có mùi, nhưng sản phẩm
thu được có mùi là do trong sản phẩm có lẫn nhiều tạp chất khác như H2S,
NH3,…. và các hơp chất gây mùi khác
Khí thoát ra sẽ theo ống dẫn khí đã được lắp đặt đi vào lọ chứa dung dịch
NaOH tại đây NaOH sẽ loại bỏ các tạp chất thoát ra theo khí axetilen.
NaOH có tính tẩy rửa cao, rất dễ hấp thụ các tạp chất cặn bẩn trong không
khí nên sẽ dễ dàng lọc ra khỏi Axetilen (sẽ có 1 phần nhỏ khí Axetilen bị
lọc ra bên ngoài với NaOH)
Lúc này, sau khi đã lọc xong, chúng ta sẽ thấy có lượng khí không màu
thoát ra không còn mùi nữa, là axetilen tinh khiết và lượng axetilen tinh
khiết này sẽ theo đẩy nước ra khỏi ống nghiệm, đến khi lượng nước
không còn thì ta thu được khí axetilen.
Dùng nút cao su có đường dẫn ống đã được đậy kín theo tay xuống 1/4
nước trong chậu và đậy nhanh ống nghiệm để không bị lẫn các tạp chất
khí khác và , ta sẽ được ống nghiệm chứa Axetilen tinh khiết, tiếp tục thực hành thí nghiệm 2
Phương trình phản ứng CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2
2. Thí nghiệm C2H2 tác dụng với KMnO4:
Cách bố trí thí nghiệm:
Rút ống nghiệm có đường ống dẫn khí đã khoá chứa axetilen ở thí nghiệm 1
ra khỏi chậu nước và đặt lên giá đỡ ống nghiệm
Chuẩn bị một ống nghiệm khác chứa dung dịch kali penmanganat (KMnO4)
cũng đặt lên giá đỡ ống nghiệm khác với ống nghiệm axetilen
Điều kiện thực hành thí nghiệm: như trên
Phương pháp thực hiện: cho tác dụng với KmnO4 theo hình thức kết nối thông thường
Các bước tiến hành thí nghiệm:
Mở khoá đường ống dẫn khí cho nước cất vào ống nghiệm sau đó cho vào
ống nghiệm kali penmanganat thật nhanh để tránh tạp chất lẫn vào gây ảnh
hưởng đến hiệu suất thí nghiệm (để đường ống sâu vào bên trong ống
nghiệm để hiệu suất thí nghiệm đạt cực đại)
Axetilen từ ống nghiệm sẽ theo đường ống dẫn khí qua ống nghiệm chứa
kali penmanganat, màu dung dịch chuyển từ tím sang nhạt dần về màu cam
đồng, có bọt khí sủi lên là kết tủa nâu đen của MnO2.
C2H2 là hydrocacbon không no nên có thể làm mất màu dung dịch
KMnO4. Trong axetilen, có 2 liên kết kém bền bị KMnO4 oxi hoá thành
axit oxalic đồng thời dung dịch màu tím chuyển sang nhạt dần rồi chuyển sang dung dịch màu nâu
Phương trình phản ứng:
3C2H2 + 8KMnO4 + 4H2O → 3(COOH)2 + 8MnO2 + 8KOH
3. Thí nghiệm C2H2 tác dụng với AgNO3/NH3:
Bố trí thí nghiệm:
Lấy một ống nghiệm khác chứa axetilen đã điều chế trong thí nghiệm 1 và
đặt lên giá đỡ tương tự như cách đã thực hiện ở thí nghiệm 2
Chuẩn bị một ống nghiệm khác lấy vào đó một lượng nhỏ dung dịch muối
bạc nitrat sau đó sẽ thêm vào một lượng dung dịch NH3 dư vào muối bạc
nitrat (vì NH3 dễ hoá lỏng và rất kém bền). Đặt ống nghiệm lên giá đỡ
tương tự như thí nghiệm 2 đối với KMnO4, cho nước vào dung dịch bạc nitrat
Điều kiện phản ứng: Như trên
Phương pháp thực hiện: như trên
Các bước tiến hành thí nghiệm:
Mở khoá đường ống dẫn khí sau đó cho vào ống nghiệm bạc nitrat thật
nhanh để tránh tạp chất lẫn vào gây ảnh hưởng đến hiệu suất thí nghiệm (để
đường ống sâu vào bên trong ống nghiệm để hiệu suất thí nghiệm đạt cực đại)
Sục khí axetilen vào dung dịch bạc nitrat, ta thấy trong dung dịch sẽ hoá
màu vàng nước tiểu, sẽ có xuất hiện kết tủa màu vàng C2Ag2 và có mùi khai bay ra
C2Ag2 (bạc axetilua) sinh ra dạng kết tủa vàng nhạt. Đây là phản ứng nhận
biết ankin có liên kết ba đầu mạch (Nguyên tử hidro liên kết trực tiếp với
nguyên tử cacbon liên kết ba đầu mạch có tính linh động cao hơn các
nguyên tử hidro khác nên có thể bị thay thế bằng ion kim loại )
Phương trình phản ứng:
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 -> C2Ag2 (kết tủa) + 2NH4NO3
4. Thí nghiệm C2H2 với O2:
Bố trí thí nghiệm:
Trong quá trình thực hiện thí nghiệm 1, chuẩn bị các ống thí nghiệm axetilen
sẽ có 1 ống có nút nối với ống dẫn khí có đầu vuốt nhọn để thực hiện phản ứng với O2
Đặt ống nghiệm đó lên giá đỡ và chuẩn bị tiến hành thí nghiệm (tiến hành
thật nhanh tiến độ để không làm cạn kiệt O2 và này mik sẽ thực hiện trước tiên)
Điều kiện thực hiện: nhiệt độ cao
Phương pháp thực hiện: thực hiện phản ứng cháy
Các bước tiến hành thí nghiệm:
Châm lửa đốt khí thoát ra ở đầu ống nghiệm , ta sẽ thấy ngọn lửa sáng chói
hơn kèm theo muội than bám theo ống nghiệm (Màu của ngọn lửa là do khí
axetilen cháy trong không khí và muội than bám trên ống nghiệm sinh ra từ
phản ứng oxy hoá của axetilen). Đưa nắp chén sứ vào ngọn lửa đang cháy
thì ở nắp chén có vệt đen chứng tỏ có muội than sinh ra từ phản ứng oxi hoá
axetilen và đây là phản ứng oxi hoá không hoàn toàn nếu muội than sinh ra nhiều .
Khi axetilen cháy trong không khí toả nhiều nhiệt, nhưng sau đó sẽ sớm lụi
và tắt (xuất hiện khí CO2 bay lên dần làm tắt ngọn lửa đang cháy )
Phương trình phản ứng: 2C2H2 + 5O2 -> 4CO2 + 2H2O
5. Phân biệt 2 dung dịch C2H5OH và C3H5OH3:
Phân tích đề bài theo hướng tự luận:
Trích mẫu thử 2 chất C2H5OH và C3H5OH3
Cho 2 chất tác dụng với Cu(OH)2 đã được pha trộn với NaOH
- Chất nào không hoà tan được kết tủa : chất đó là C2H5OH (etanol)
- Chất nào tạo dung dịch phức màu xanh lam: chất đó là C3H5OH3 (glixerol)
Bố trí thí nghiệm và cách làm thí nghiệm:
Hoá chất thí nghiệm: bình chứa C2H5OH, bình chứa C3H5OH3, Cu(OH)2, NaOH
Dụng cụ thí nghiệm: 2 ống nghiệm, ống nhỏ giọt trích mẫu, giá đỡ ống nghiệm
Điều kiện thực hiện: Nhiệt độ phòng
Phương pháp thực hiện: Như trên bài tự luận
Lấy 2 ống nghiệm lắp vào giá đỡ
Nhỏ dung dịch Cu(OH)2 vào mỗi ống theo 1 liều lượng nhất định và bằng nhau
Cho 1 vài giọt NaOH vào ống nghiệm, có kết tủa xanh tạo thành trong đồng (II) hidroxit
Lần lượt cho etanol và glixerol vào 2 bình trên
Lắc đều để phản ứng xảy ra hoàn toàn (đẩy nhanh quá trình khuếch tán vì tốc độ
phản ứng hữu cơ luôn luôn chậm và có khả năng không hoàn toàn)
Ở ống nghiệm chứa glixerol, glixerol đã tác dụng với đồng (II) hidroxit cho dung
dịch có màu xanh lam và hoà tan kết tủa (Các ancol đa chức có nhóm –OH liền kề
tác dụng với Cu(OH)2 tạo phức màu xanh thẫm. Đây là 1 phản ứng đặc trưng của
rượu đa chức với các nhóm OH liền kề, do ảnh hưởng qua lại của các nhóm OH
liền kề liên kết với các phân tử có trong kết tủa và Cu(OH)2)
Ở ống nghiệm chứa etanol, etanol không hoà tan được kết tủa màu xanh trong
đồng (II) hidroxit, tạo nên 2 lớp mảng riêng biệt trong lòng ống nghiệm, khôgn có
hiện tượng gì xảy ra (ancol thường sẽ không tác dụng được với kim loại kiềm )
Từ đó rút ra kết luận, chất nào hoà tan được đồg (II) hidroxit đó là glixerol
Phương trình phản ứng: Cu(OH)2 + C3H5(OH)3 → [C3H5(OH)2O]2Cu
Document Outline

• 1.Thí nghiệm điều chế C2H2 từ CaC2 (đất đèn)
• Hoá chất cần sử dụng: CaC2, nước cất, NaOH
• Các bước tiến hành thí nghiệm:
• Điều kiện thực hành thí nghiệm: như trên
• Các bước tiến hành thí nghiệm:
• Phương trình phản ứng:
• 3.Thí nghiệm C2H2 tác dụng với AgNO3/NH3:
• Điều kiện phản ứng: Như trên Phương pháp thực hiện
• Phương trình phản ứng:
• Bố trí thí nghiệm:
• Các bước tiến hành thí nghiệm:
• 5.Phân biệt 2 dung dịch C2H5OH và C3H5OH3:
• Bố trí thí nghiệm và cách làm thí nghiệm: