甲醇与氢气在常温常压下,可以相互反应生成甲醚。但是甲醇与氢气反应后生成的产物是甲醚还是乙醇,目前尚没有统一的说法。有人认为甲醇与氢气的反应生成的是甲烷(沼气)而不是乙醇,也有人认为是乙酸乙酯或乙酸正丁酯。本文就这个问题进行探讨:
一、甲醇的化学性质:
甲醇分子中含有羟基(-oh),故其水溶液显弱酸性;具有脂环族结构特征,因此可视为一种含氧杂环化合物(图1)。由于它含有两个碳原子和一个氧原子,所以是一种二元羧酸。
二、氢气的化学性质:
氢气为无色无味的气体,密度约为0.g/cm3(标准状况下),沸点为-36.6°C(标准状况)。
三、甲醇和氢气的反应:
1、实验目的:
实验现象:
(1)将盛有少量水的烧杯中放入几滴酚酞试剂并振荡后观察现象;
(2)用洗气瓶收集一定量的二氧化碳并点燃火焰来证明存在可燃性气体;
(3)通过对比实验验证所提出的观点-"甲醛等有机溶剂可以与氧气发生氧化还原反应"。
2、实验装置及药品:
(1)仪器:试管架(2个)、带刻度的试管若干、酒精灯(1支)、铁架台(2个)、集气瓶(1只)、漏斗(10ml)1个、锥形瓶(4支);
(2)药品:酚酞试剂2滴、10ml浓硫酸3滴、5moll氢氧化钾溶液5ml、3moll氯化钠固体4g、2moll碳酸钠固体10g、1moll过氧化钙粉末8g;1l纯净水中加入50g小苏打粉制成碱液作为催化剂备用;3mol/l盐酸1ml、4mol/l氢氧化钠稀液2ml、1mol/l氨水0.5ml;1l蒸馏水。
3、操作过程:
将装有20mol/l氢氧化钾液的锥形瓶置于酒精灯上加热至沸腾时取下冷却片刻即可使用。取10毫升浓硫酸倒入烧杯中并用洗气瓶向其中通入足量空气以除去杂质成分后再稀释至毫升待用。在装有20毫升水的烧杯中加入少许酚酞试剂并用洗气瓶向其中通入足量空气以除去杂质成分后再稀释成50毫升左右待用。