Cách điều chế Acetylene trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm
Cách điều chế Acetylene trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm được VnDoc biên soạn hướng dẫn bạn đọc trả lời. Hi vọng rằng đây sẽ là những tài liệu hữu ích trong công tác giảng dạy và học tập của quý thầy cô và các bạn học sinh.
Cách điều chế Acetylene trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm?
A. Nêu cách điều chế Acetylene trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm?
Hướng dẫn trả lời
Điều chế Acetylene trong phòng thí nghiệm
Cho vài mẩu nhỏ calcium carbide vào ống nghiệm đã đựng sẵn 1ml nước, sau đó đậy nhanh lại bằng nút có ống dẫn khí và đầu vuốt nhọn. Đốt khí sinh ra ở đầu ống vuốt nhọn.
Phương trình phản ứng:
CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2
Phương pháp này sinh ra một lượng nhiệt lớn, hàm lượng calcium carbide chứa nhiều tạp chất (H2S, NH3, PH3,...) nên acetylene tạo ra không tinh khiết lắm.
Sản xuất Acetylene trong công nghiệp
Phương pháp chủ yếu nhất để điều chế axetilen hiện nay là nhiệt phân metan ở nhiệt độ 15000C (phản ứng thu nhiệt mạnh). Vì nhiệt độ sôi của acetylene là -75 °C nên nó có thể dễ dàng được tách ra khỏi hỗn hợp với hydrogen.
- Phương trình nhiệt phân methane (CH4)
2 CH4 → C2H2 + 3 H2
- Cho carbon tác dụng với khí hydrogen khi có hồ quang điện:
2 C + H2 (hồ quang điện) → C2H2
- Điều chế acetylene từ Ag2C:
2 HCl + Ag2C → 2 AgCl + C2H2
- Cho calcium carbide tác dụng với sulfuric acid:
CaC2 + H2SO4 → C2H2 + CaSO4
B. Tính chất hóa học của Acetylene
Khi đốt trong không khí, acetylene cháy với ngọn lửa sáng, tỏa nhiều nhiệt
2C2H2 + 5O2 
Hỗn hợp gồm C2H2 và O2 theo tỉ lệ 2 : 5 là hỗn hợp nổ rất mạnh
2. Phản ứng cộng
Ở điều kiện thích hợp, acetylene có phản ứng cộng với bromine trong dung dịch
CH ≡ CH + 2Br2 → Br2HC – CHBr2
b. Phản ứng cộng hydrogen
Hydrogen hoá alkyne, tuỳ vào điều kiện áp suất, nhiệt độ và xúc tác, có thể nhận được sản phẩm là alkene, alkane.
HC ≡ CH + H2
HC ≡ CH + 2H2
CH ≡ CH + HBr → CH2 = CHBr
CH ≡ CH + 2HBr → CH3 – CHBr2
d. Phản ứng cộng nước (hydrate hoá)
Phản ứng cộng một phân tử HOH vào alkyne diễn ra khi có mặt của xúc tác là muối Hg(II) trong H2SO4, tạo thành aldehyde hoặc ketone.
Ví dụ:
CH ≡ CH + H2O
CH3C = CH + H2O
3. Phản ứng dime và trime hóa
2CH≡CH
Ba phân tử acetylene cộng hợp với nhau tạo thành benzene
CH≡CH
4. Phản ứng của alk – 1 – yne với AgNO3 trong NH3
Các alk – 1 – yne có thể phản ứng với AgNO 3 / NH 3 tạo kết tủa.
Ví dụ:
CH ≡ CH + 2AgNO 3 + 2NH 3 → Ag – C ≡ C – Ag↓ + 2NH 4 NO 3
Phản ứng này dùng để nhận biết các alkyne có liên kết ba ở đầu mạch.
B. Bài tập luyện tập
Bài tập 1: Hãy cho biết trong các chất sau :
CH3–CH3, CH≡CH, CH2=CH2, CH4, CH≡C–CH3
a) Chất nào có liên kết ba trong phân tử.
b) Chất nào làm mất màu dung dịch bromine.
Hướng dẫn trả lời
a) Chất có liên kết ba trong phân tử là:
CH≡CH và CH≡C–CH3
b) Chất làm mất màu dung dịch brom là những chất có liên kết đôi và liên kết ba trong phân tử:
CH≡CH, CH2=CH2 và CH≡C–CH3
Bài tập 2: Biết rằng 0,1 lít khí ethylene (đkc) có thể làm mất màu tối đa 50 ml dung dịch bromine. Vậy nếu dùng 0,1 lít khí acetylene (ở đkc) thì có thể làm mất màu tối đa bao nhiêu ml dung dịch bromine trên?
Hướng dẫn trả lời
Phương trình hóa học
CH2=CH2 + Br2 → CH2Br–CH2Br
HC≡CH + 2Br2 → Br2–CH–CH–Br2
Từ phương trình hóa học, chúng ta có thể thấy lượng acetylene có thể làm mất màu dung dịch brom nhiều gấp đôi ethylene ⇒ 0,1 lít khí C2H2 có thể làm mất màu tối đa 100 ml dung dịch Br2.
Bài tập 3: Hỗn hợp X gồm C2H2 và H2 có cùng số mol. Lấy 1 lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng,thu được hỗn hợp Y gồm C2H4, C2H6, C2H2 và H2. Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình bromine tăng 10.8 gam và thoát ra 4,958 lít hỗn hợp khí Z (đkc) có tỉ khối hơi so với H2 là 8. Tính thể tích oxi (đktc) cần để đốt cháy hỗn hợp Y?
Hướng dẫn trả lời
mX(ban đầu) = m( bình tăng) + mZ = 10,8 + 2.8.0,2 = 14 (g)
Mà nC2H2 = nH2 = 0,5 (mol)
Đốt cháy hỗn hợp Y thì cũng như đốt X => nO2 = 1,5 mol => V = 37,185 (l)
-------------------------------
