江西师范大学化学化工学院(330022) 王霞琳 刘晓玲

1 实验药品和仪器

电石0.5 g、饱和硫酸铜溶液5 mL、0.1 mol/L高锰酸钾溶液、溴的四氯化碳溶液、滤纸、酒精灯、50 mL锥形瓶、单孔橡胶塞、直角尖嘴导气管、透明胶带(小号)、注射器(5 mL)、镊子。

2 实验装置图

实验装置图如图1所示。

图1 实验装置图

3 实验步骤

(1)按照图1连接实验装置并检查装置气密性。(2)向干燥的锥形瓶中加入0.5 g的电石，在注射器中吸入5 mL饱和硫酸铜溶液。将2片撕成小片的滤纸条用透明胶带分别固定直角尖嘴导气管的平口端附近位置，然后向2片滤纸条上分别滴加0.1 mol/L的高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液。(3)将注射器中的饱和硫酸铜溶液慢慢注入锥形瓶中，饱和硫酸铜中的水与电石缓慢反应，同时观察滤纸条上高锰酸钾溶液和溴的四氯化碳溶液的颜色变化情况，用酒精灯点燃直角尖嘴导气管口产生的气体，观察现象。

4 实验现象及解释

(1)锥形瓶中陆续有气泡产生且试管壁发烫。水与电石发生反应产生气体，放出热量。(2)蘸有溴的四氯化碳溶液的滤纸条褪色，乙炔与溴水发生反应。(3)蘸有0.1 mol/L高锰酸钾溶液的滤纸条褪色，乙炔与高锰酸钾发生氧化反应，使得高锰酸钾溶液褪色。(4)直角尖嘴导气管口产生的气体点燃后，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，乙炔与氧气在点燃条件下发生反应。(5)生成黑色沉淀。电石中含硫化物和磷化物，反应产生硫化氢和磷化氢等还原性杂质气体，硫酸铜与杂质反应生成CuS、Cu3P、Cu等沉淀。

5 安全事项说明

笔者多次用不同质量的电石做实验时发现，在实验过程中装入50 mL锥形瓶中的电石质量应保持在0.5 g左右。电石的质量过低(<0.35 g)，通过导气管气体的体积偏小,会造成气体无法被点燃；电石的质量过大(>0.58 g)，反应速率过快，锥形瓶中会充满白色的浓烟和气泡，干扰实验现象的观察，点燃产生的气体时伴随很大的浓烟，造成空气污染。

6 改进后的优点

(1)实验经过微型改进后，减少了不必要的药品浪费，简化了实验步骤，节约了反应时间，实验效果也较明显，符合绿色环保的理念，操作简单安全，适用于学生实验。(2)用饱和硫酸铜溶液代替饱和氯化钠溶液的优点如下：①硫酸铜不与电石反应，通过利用饱和硫酸铜溶液反应，可以很好的降低水与电石反应的速率，使反应趋于平稳；②硫酸铜不与乙炔发生反应，但是可以和电石反应中产生的硫化氢、砷化氢、磷化氢等发生反应，从而达到除杂的效果，硫酸铜的浓度越高，除杂能力越好。(3)利用注射器控制液体的流量，从而控制反应的开始与停止，通过调解推压的力度来控制乙炔气体的气流，使反应时间延长，从而保证乙炔的制备以及性质验证一体化实验的顺利完成。