Lý thuyết trọng tâm về Metan

METAN

A. LÝ THUYẾT CẦN NHỚ

I. TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN, TÍNH CHẤT VẬT LÍ

Trong tự nhiên, metan có nhiều trong các mỏ khí (khí thiên nhiên), trong mỏ dầu (khí mỏ dầu), trong các mỏ than (khí mỏ than). Metan là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và tan rất ít trong nước.

II. CẤU TẠO PHÂN TỬ

Trong phân từ metan chỉ có liên kết đơn, công thức cấu tạo của metan:

- Những hiđrocacbon mạch hờ, phân tử chỉ có liên kết đơn giống như metan gọi là ankan, có công thức chung C_nH_2n+2, với n > 1.

III.  TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1. Tác dụng với oxi:

Khi đốt trong oxi, metan cháy tạo thành khí C0₂ và H₉0, tỏa nhiều nhiệt.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

2. Tác dụng với clo khi có ánh sáng:

CH₄ + Cl₂ → HC1 + CH₃Cl (metyl clorua)

Ở phản ứng này, nguyên tử H của metan được thay thế bởi nguyên tử Cl, vì vậy được gọi là phản ứng thế.

IV. ỨNG DỤNG

- Metan cháy tỏa nhiều nhiệt nên được đùng làm nhiên liệu.

- Metan là nguyên liệu dùng điều chế hiđro theo sơ đồ:

                        Metan + H₂O→   cacbon đioxit + hiđro

- Metan còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác.

B. BÀI TẬP CỦNG CỐ

Bài 1. Trong các khí sau : CH₄, H₂, Cl₂, 0₂.

a)  Những khí nào tác dụng với nhau từng đôi một ?

b) Hai khí nào khi trộn với nhau tạo ra hỗn hợp nổ ?

Bài 2.  Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít khí metan. Hãy tính thể tích khí oxi cần dùng và thể tích khí cacbonic tạo thành. Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Bài 3. Có một hỗn hợp khí gồm CO₂ và CH₄. Hãy trình bày phương pháp hoá học để :

a) Thu được khí CH₄.

b) Thu được khí CO₂.

Bài 4. Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít khí metan

a. Viết phương trình phản ứng xảy ra?

b. Tính thể tích khí oxi cần dung?

c. Tính khối lượng cacbon đioxit tạo thành. Biết hiệu suất phản ứng là 80%, các khí đo ở đktc

Bài 5. Phân biệt các chất khí: Metan và Etilen

Bài 6. Viết các PTHH thực hiện các biến đổi sau (ghi rõ đk phản ứng nếu có)

C₂H₄ → C₂H₅OH → CH₃COOH → CH₃COOC₂H₅ → C₂H₅OH

Bài 7. Loại bỏ khí etilen lẫn trong metan người ta sử dụng phương pháp hóa học nào?

A. Đốt cháy hỗn hợp trong không khí

B. Dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch brom dư

C. Dẫn hỗn hợp khí đi qua dung dịch muối ăn

D. Dẫn hỗn hợp khí đi quan nước

Bài 8. Phản ứng của metan đặc trưng cho liên kết đơn là:

A. Phản ứng cháy

B. Phản ứng cộng

C. Phản ứng thế

D. Phản ứng trùng hợp

Bài 9. Chọn câu đúng trong các câu sau:

A. Metan có nhiều trong khí quyển

B. Metan có nhiều trong mỏ khí, mỏ dầu, mỏ than

C. Metan có nhiều trong nước biển

D. Metan sinh ra trong quá trình thực vật bị phân hủy.

Bài 10.  Một hợp chất hữu cơ có tính chất sau:  ít chất tan trong nước; tham gia phản ứng cộng với dung dịch nước brom; cháy tỏa nhiều nhiệt và tào thành khí cacbonic và hơi nước. Đốt cháy hoàn toàn 1 mol chất này sinh ra 1 mol hơi nước. Hợp chất đó là:

A. Metan

B. Axetilen

C. Etilen

D. Benzen

ĐÁP ÁN

Bài 1.

a) Những khí tác dụng với nhaư từng đôi một là:

CH₄ và O₂; CH₄ và Cl₂; H₂ và O₂; H₂ và Cl₂.

b) Những hỗn hợp nổ là những hỗn hợp khi phản ứng tỏa nhiều nhiệt, đó là các hỗn hợp: CH₄ và O₂; H₂ và O₂.

Bài 2.

n _CH4 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol

PTHH:

CH₄     +          2O₂ →             CO₂     +          2H₂O

0,5→               1

=> V _O2 = 1. 22,4 = 22,4 lít

Bài 3

a) Để thu được CH₄, ta dẫn hỗn hợp qua dung dịch Ca(OH)₂ dư,CO₂ bị hấp thụ hết, khí thoát ra là CH₄.

                        CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

b) Sau khi thu lấy metan, lấy kết tủa, rửa sạch và đem nung (hoặc cho tác dụng với dung dịch HCl), thu được CO₂.

                        CaCO₃ → CaO + CO₂

Bài 4. HS tự giải

Đáp án:            b. 6,72 lít

c. 5,28 gam

Bài 5.

Dẫn lần lượt từng khí đi qua dung dịch brom dư.

Khí nào làm mất màu dd brom đó là Etilen.

Khí còn lại là Metan

PTHH: C₂H₄+ Br₂ → C₂H₄Br₂

Bài 6.  HS tự viết PTHH

Bài 7.

Đáp án B

Bài 8.

Đáp án C

Bài 9

Đáp án B

Bài 10

Đáp án B