内容正文:
专题02 炔烃 脂肪烃的来源及其应用
一、炔烃
1.炔烃的概念及其通式
分子里含有碳碳三键的一类脂肪烃称为炔烃,其物理性质与烷烃和烯烃相似,通式为CnH2n-2(n≥2)最简单的炔烃为乙炔。
2.乙炔
(1)组成和结构:分子式C2H2,电子式,结构式,H-C三C-H,结构简式CH三CH,实验式CH,空间结构直线型分子。
典例1描述CH3—CH==CH—C≡C—CH3分子结构的下列叙述中,正确的是( )
①6个碳原子有可能在同一直线上②6个碳原子不可能都在同一直线上
③6个碳原子一定都在同一平面上④6个碳原子不可能都在同一平面上
A.①②
B.②③ C.②④
D.①④
(2)性质:
①物理性质: 纯净的乙炔是无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水,易溶于有机溶剂。
②化学性质:
氧化反应:
点燃:火焰明亮,有浓烟,方程式为:2C2H2+5O24CO2+2H2O。
能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
加成反应:
与溴加成:CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2;
与HCl加成:CH≡CH+HClCH2==CHCl
加聚反应:
3.实验室制法:
①反应原理: CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+CH≡CH↑。
②收集方法:用排水集气 法(因密度略小于空气,不能用向下排空气法)。
制取乙炔应注意的问题
(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,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,并用分液漏斗控制食盐水流的速度,食盐水逐滴慢慢地滴入。
(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)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CuSO4溶液的洗气瓶可将杂质除去。
做乙炔的实验室制取和性质检验实验时,应注意:CaC2和H2O反应剧烈,往往用饱和食盐水代替水,反应后生成的Ca(OH)2呈糊状,不能使用启普发生器,乙炔是易燃性气体,点燃前要先检验纯度,选择装置和进行实验时,应注意安全。
典例2如图所示中的实验装置可用于制取乙炔,请填空:
(1)图中,A管的作用是___________________________________________________,制取乙炔的化学方程式是:_____________________________________________________。
为避免反应太快,可采取的措施是____________________ ___________________________________。
(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______________________________。
【拓展延伸】
1.乙炔的实验室制法及性质验证
(1)实验装置
(2)反应原理
装置①中的反应方程式为:CaC2+2H2O―→Ca(OH)2+C2H2↑。
装置②中CuSO4溶液的作用: 除去杂质,如CuSO4+H2S===CuS↓+H2SO4。
装置③中酸性KMnO4溶液褪色。
装置④中溴的四氯化碳溶液褪色,反应为:CH≡CH+2Br2―→CHBr2CHBr2
装置⑤处现象:有明亮的火焰并有浓烟产生。
【注意】
(1)实验室制取乙炔时常用饱和食盐水,而不直接滴加水,目的是减缓电石与水的反应速率。
(2)因乙炔和空气的密度相差不大,不能用排空气法收集乙炔气体。
2.制取乙炔的注意事项
(1)实验装置在使用前要先检验气密性。
(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,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