电石与水的反应是实验室制备乙炔的原理,即使用饱和食盐水代替水,该反应速率还是过快,容易产生固体上涌,需关关停停分液漏斗的活塞,以达到减慢反应速率的目的,为后续乙炔的性质实验带来不便。因此我希望改进该实验,达到减慢反应速率的目的。从影响化学反应速率(反应物浓度、温度、接触面积、催化剂等)的因素出发,前人也做了不少工作,比如采用不同的饱和盐溶液去替代食盐水,当采用Na2SO4、Na2CO3、K3PO4等盐浴液时,会与电石跟水反应的产物之一Ca(OH)2发生反应,生成更难溶的CaCO3、Ca3(PO4)2或微溶于水的CaSO4等物质,覆盖在CaC2的表面,阻碍了CaC2与水的进一步接触,从而使反应速率大大慢于电石和纯水的反应速率[1]。陆英麟用乙醇水溶液代替水,由于乙醇分子与水形成氢键,牵制水分子的运动,所以使反应减慢[2]。张印山和岳素芳用浸泡过食盐水的脱脂棉和电石反应,从而得到平稳的乙炔气流[3]。那降温的效果又如何呢?当我们采用冰浴时,对反应速率的减慢有限,仍会有固体上涌现象;接着我们用冰与电石反应,选择冰的理由是:冰不但能降低温度,还能起到减少与电石接触面积的目的。但遗憾的是,由于该反应放热,冰块溶解,反应速率还是很快。从“减少接触面积”这个颇具难度的挑战点出发,我进行了进一步的探究。
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