Điều Chế Axetilen Trong Phòng Thí Nghiệm Và Ứng Dụng Của Axetilen

Số lượt đọc bài viết: 12.199

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, hãy cùng DINHNGHIA.VN tìm hiểu chi tiết về chủ đề này nhé!

MỤC LỤC

• Tìm hiểu Axetilen là gì?
• Các phương pháp điều chế axetilen phổ biến
  • Điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm
  • Điều chế axetilen trong công nghiệp
  • Điều chế axetilen từ \(Ag_{2}C_{2}\)
  • Điều chế axetilen từ etilen
  • Điều chế axetilen từ metan
  • Điều chế axetilen từ cacbon và hiđro
• Ứng dụng của axetilen là gì? 
• Một số bài tập về điều chế axetilen

Tìm hiểu Axetilen là gì?

• Axetilen được biết đến là một chất khí, không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí.
• Axetilen có công thức cấu tạo: \(H-C\equiv C-H\), viết gọn \(HC\equiv CH\)
• Từ công thức cấu tạo của axetilen ta thấy: giữa hai nguyên tử cacbon có ba liên kết, còn gọi là liên kết ba. Trong lên kết ba có hai liên kết kém bền, dễ đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học.

Các phương pháp điều chế axetilen phổ biến

Điều chế axetilen trong phòng thí nghiệm

Cách tiến hành

• Cho vài mẩu nhỏ canxi cacbua vào ống nghiệm đã đựng 1ml nước và đậy nhanh bằng nút có ống dẫn khí đầu vuốt nhọn.
• Đốt khí sinh ra ở đầu ống vuốt 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, hàm lượng Canxi Cacbua cũng chứa nhiều tạp chất nên phương pháp này mang lại Axetilen không tinh khiết lắm.

Điều chế axetilen trong công nghiệp

Trong công nghiệp người ta điều chế axetilen bằng cách cho canxi cacbua tác dụng với nước

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

Điều chế axetilen từ \(Ag_{2}C_{2}\)

\(2HCl + Ag_{2}C_{2} \rightarrow 2AgCl + C_{2}H_{2}\)

Điều chế axetilen từ etilen

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

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

\(Cl-CH_{2}-CH_{2}-Cl + 2NaOH \overset{C_{2}H_{5}OH}{\rightarrow}CH\equiv CH + 2NaCl + H_{2}O\)

Điều chế axetilen từ metan

Một phương pháp hiện đại hơn được sử dụng phổ biến ngày nay đó là chúng ta nhiệt phân Metan ở nhiệt độ cao, rồi 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? 

• Axetilen được dùng để sản xuất nhựa PVC, cao su
• Axetilen dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxi-axetilen để hàn hay cắt kim loại.
• Axetilen cũng được sử dụng để sản xuất axit axetic, rượu etylic…

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.

Cách giải:

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

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

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

Cách giải:

Cho lần lượt các khí đi qua dung dịch Brom:

• Có 2 khí làm mất màu dung dịch Brom là \(SO_{2}\) 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 làm mất màu dung dịch Brom là \(CO_{2}\) và \(CH_{4}\) (nhóm 2)

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

• Khí tạo kết tủa trắng là \(SO_{2}\)
• Không có hiện tượng gì là \(C_{2}H_{2}\)

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

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

• Khí tạo kết tủa trắng là \(CO_{2}\)
• Không có hiện tượng gì là \(CH_{4}\)

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

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

Cách giải:

Gọi a là số mol \(CH_{4}\) đã dùng, b là số mol \(CH_{4}\)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): a-b mol ; \(C_{2}H_{2}: \frac{b}{2}\, mol\); \(H_{2}: \frac{3b}{2}\, mol\)

Giả thiết ta có: 

\(16(a-b) + 26(\frac{b}{2}) + \frac{2(\frac{3b}{2})}{(a-b + \frac{b}{2} + \frac{3b}{2})} = 2.(d_{A/H2})\)

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

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

\(\Rightarrow\) H% = 60% 

Bài 4: Hỗn hợp X gồm \(C_{2}H_{2}\) và \(H_{2}\) có cùng số mol. Lấy 1 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 (đktc) có tỉ khối hơi so với \(H_{2}\) là 8.Tính thể tích oxi (đktc) cần để đốt cháy hỗn hợp Y?

Cách giải:

\(m_{X\, (bd)}= m_{t} + m_{Z} = 10,8 + 2.8.0,2 = 14\)

mà \(n_{C_{2}H_{2}} = n_{H_{2}} = 0,5\)

Đốt cháy hỗn hợp Y thì cũng như đốt X 

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

\(\Rightarrow V = 33,6 l\)

DINHNGHIA.VN đã giới thiệu đến bạn các kiến thức tổng hợp về axetilen. Hy vọng rằng những thông tin trong bài viết đã giúp ích cho bạn trong quá trình học tập cũng như tìm hiểu về chủ đề điều chế axetilen. Chúc bạn luôn học tốt!

Xem chi tiết qua video:

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

Rate this post Please follow and like us: