Điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm và Ứng dụng của axetilen

Có những phương pháp nào để điều chế axetilen? Ứng dụng của axetilen là gì? Các dạng bài tập về axetilen?… Trong nội dung bài viết dưới đây, chúng ta cùng Tip.edu.vn Tìm hiểu thêm về chủ đề này!

Tìm hiểu Axetylen là gì?

• Axetylen được biết đến là chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí.
• Axetilen có công thức cấu tạo: (HC tương đương CH ), viết tắt (HC tương đương CH )
• Từ công thức cấu tạo của axetilen ta thấy giữa hai nguyên tử cacbon có ba liên kết hay còn gọi là liên kết ba. Trong liên kết ba có hai liên kết kém bền dễ bị đứt trong các phản ứng hóa học.

Các phương pháp điều chế axetilen thông thường

Điều chế axetylen trong phòng thí nghiệm

Làm thế nào để tiến hành?

• Cho một vài mẩu nhỏ canxi cacbua vào ống nghiệm chứa đầy 1 ml nước và đậy nhanh bằng nút có gắn ống khí nhọn.
• Khí cháy sinh ra ở đầu ống nhọn.

Phương trình phản ứng

(CaC_ {2} + 2H_ {2} O rightarrow C_ {2} H_ {2} + Ca (OH) _ {2} )

Tuy nhiên, phương pháp điều chế này sinh ra nhiều nhiệt, thành phần canxi cacbua còn lẫn nhiều tạp chất nên phương pháp này thu được axetylen không được tinh khiết cho lắm.

Điều chế axetylen trong công nghiệp

Trong công nghiệp, người ta điều chế axetilen bằng cách cho canxi cacbua phản ứng với nước

(CaC_ {2} + 2H_ {2} O rightarrow C_ {2} H_ {2} + Ca (OH) _ {2} )

Điều chế axetilen từ (Ag_ {2} C_ {2} )

(2HCl + Ag_ {2} C_ {2} mũi tên phải 2AgCl + C_ {2} H_ {2} )

Điều chế axetylen từ etylen

Sử dụng dẫn xuất halogen của (C_ {2} H_ {4} ) để điều chế (C_ {2} H_ {2} ):

(CH_ {2} = CH_ {2} + Cl_ {2} rightarrow Cl-CH_ {2} -CH_ {2} -Cl )

(Cl-CH_ {2} -CH_ {2} -Cl + 2NaOH overet {C_ {2} H_ {5} OH} { rightarrow} CH tương đương với CH + 2NaCl + H_ {2} O )

Điều chế axetilen từ metan

Một phương pháp hiện đại hơn thường được sử dụng ngày nay là chúng ta nhiệt phân metan ở nhiệt độ cao, sau đó làm lạnh nhanh.

(2CH_ {4} rightarrow C_ {2} H_ {2} + 3H_ {2} )

Điều chế axetilen từ cacbon và hiđro

(C + H_ {2} rightarrow C_ {2} H_ {2} )

Ứng dụng của axetilen là gì?

• Axetylen được dùng để sản xuất PVC và cao su
• Axetylen được sử dụng làm nhiên liệu trong mỏ hàn oxy-axetylen để hàn hoặc cắt kim loại.
• Axetilen còn được dùng để sản xuất axit axetic, rượu etylic, v.v.

Một số bài tập về điều chế axetilen

Bài 1: Viết phương trình phản ứng điều chế (C_ {2} H_ {2}, C_ {2} H_ {4} ) từ canxi cacbua.

Giải pháp:

(CaC_ {2} + 2H_ {2} O rightarrow Ca (OH) _ {2} + C_ {2} H_ {2} )

(C_ {2} H_ {2} + H_ {2} rightarrow C_ {2} H_ {4} )

Bài 2: Trình bày phương pháp hoá học để nhận biết các chất khí: (CH_ {4}, SO_ {2}, CO_ {2}, C_ {2} H_ {2} )

Giải pháp:

Cho các khí lần lượt đi qua dung dịch Brom:

• Có 2 khí làm mất màu dung dịch Brom: (SO_ {2} ) và (C_ {2} H_ {2} ) (nhóm 1)

(C_ {2} H_ {2} + Br_ {2} rightarrow C_ {2} H_ {2} Br_ {4} )

(SO_ {2} + Br_ {2} + H_ {2} O rightarrow H_ {2} SO_ {4} + 2HBr )

• Có 2 khí không khử màu được dung dịch Brom là (CO_ {2} ) và (CH_ {4} ) (nhóm 2)

Dẫn 2 khí ở nhóm 1 lần lượt qua dung dịch (Ca (OH) _ {2} )

• Khí tạo kết tủa trắng là (SO_ {2} )
• Không có thứ gì như (C_ {2} H_ {2} )

(SO_ {2} + Ca (OH) _ {2} rightarrow CaSO_ {3} + H_ {2} O )

Dẫn 2 khí ở nhóm 2 lần lượt qua dung dịch (Ca (OH) _ {2} ):

• Khí tạo kết tủa trắng là (CO_ {2} )
• Không có thứ gì như (CH_ {4} )

(CO_ {2} + Ca (OH) _ {2} rightarrow CaCO_ {3} + H_ {2} O )

Bài 3: Khi điều chế axetilen bằng phương pháp nhiệt phân nhanh metan thu được hỗn hợp A gồm axetilen, hiđro và một phần metan chưa phản ứng. Biết (d_ {A / H_ {2}} = 5 ). Hiệu suất chuyển hóa metan thành axetilen là bao nhiêu?

Giải pháp:

Gọi a là số mol (CH_ {4} ) đã dùng, b là số mol (CH_ {4} ) đã phản ứng

(2CH_ {4} rightarrow C_ {2} H_ {2} + 3H_ {2} )

b ( frac {b} {2} ) ( frac {3b} {2} )

Sau phản ứng có:

(CH_ {4} ) (dư): ab mol; (C_ {2} H_ {2}: frac {b} {2} , mol ); (H_ {2}: frac {3b} {2} , mol )

Giả sử chúng ta có:

(16 (ab) + 26 ( frac {b} {2}) + frac {2 ( frac {3b} {2})} {(ab + frac {b} {2} + frac { 3b} {2})} = 2. (D_ {A / H2}) )

( Leftrightarrow frac {16a} {a + b} = 10 )

( Rightarrow 8a = 5a + 5b Rightarrow frac {b} {a} = frac {3} {5} = 0,6 )

( Rightarrow ) H% = 60%

Bài 4: Hỗn hợp X gồm (C_ {2} H_ {2} ) và (H_ {2} ) có cùng số mol. Lấy một lượng hỗn hợp X cho qua chất xúc tác nung nóng, thu được hỗn hợp Y gồm (C_ {2} H_ {4}, C_ {2} H_ {6}, C_ {2} H_ {2} ) và (H_ {2} ). Sục Y vào dung dịch brom dư thì khối lượng bình brom tăng 10,8 gam và thoát ra 4,48 lít hỗn hợp khí Z (dktc) có tỉ khối hơi so với (H_ {2} ) bằng 8. Tính thể tích khí oxi (dktc)) cần dùng để đốt cháy hỗn hợp Y?

Giải pháp:

(m_ {X , (bd)} = m_ {t} + m_ {Z} = 10,8 + 2,8.0,2 = 14 )

trong đó (n_ {C_ {2} H_ {2}} = n_ {H_ {2}} = 0,5 )

Đốt hỗn hợp Y cũng giống như đốt X

( Rightarrow n_ {O_ {2}} = 1,5 , mol )

( Rightarrow V = 33,6 l )

Tip.edu.vn đã giới thiệu đến các em những kiến ​​thức chung về axetilen. Hi vọng những thông tin trong bài viết đã giúp ích cho các bạn trong quá trình học tập cũng như tìm hiểu về chủ đề điều chế axetilen. Chúc may mắn với các nghiên cứu của bạn!

Xem video để biết chi tiết:

Xem thêm >>> Phenyl axetylen: Định nghĩa, Tính chất và Ứng dụng