Lý thuyết trọng tâm về Metan
Metan là nguyên nhiên liệu quan trong trong công nghiệp chế xuất dầu mỏ. Vậy metan có công thức là gì? Tính chất vật lý, tính chất hóa học cũng như ứng dụng của nó ra sao?
Mời các bạn học sinh tham khảo thêm:
Khái niệm hóa học hữu cơ, hợp chất hữu cơ
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 CnH2n+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?
Lý thuyết trọng tâm về Metan
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