〔点评〕本文讨论了甲烷取代反应的相关问题,并提出用丁烷代替甲烷能取道更好的效果,可用打火机直接取丁烷气进行实验,简便易行。
实验过程:
把一个大试管分成五等分(或用一支有刻度的量气管),用排饱和食盐水法先收集1/5 体积的甲烷,再收集4/5 体积的氯气,把它固定在铁架台的铁夹上,并让管口浸没的食盐水里。然后让装置受漫射光照射。
在阳光好的日子,约半小时后可以看到试管内氯气的黄绿色逐渐变淡,管壁上出现油状物,这是甲烷和氯气反应的所生成的一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和少量的乙烷的混和物。试管中液面上升,这是反应中生成的氯化氢溶于水的缘故。
用大姆指按住试管管口,提出液面,管口向上,向试管中滴入紫色石蕊试液或锌粒,可验证它是稀盐酸。如果在阴暗的天气需1~2 小时才能观察到反应的结果。
注意事项:
在常温下,一氯甲烷为气体,二氯甲烷为液体。在实验室中,只需把反应进行到二氯甲烷的阶段,甲烷和氯气的体积比可采用1∶2.5~3。
用口径较小的试管做取代实验时,因为器壁能吸收能量,所以不易爆炸。若用丁烷代替甲烷做实验,不但迅速,现象明显,而且还不会爆炸。
其他实验方法:
甲烷和氯气的反应,不能让阳光直接照射,以免引起爆炸。如果在甲烷和氯气的混和气体中通入少量空气(5%左右),日光照射约20 分钟,就可以看到反应结果,若用高压水银灯光照射,5~6 分钟就可以看到明显的现象。如果用点燃镁条所产生的强光来照射,立即就能观察到反应现象。
来源:中国化学课程网