Bài 36. Mêtan

Lý thuyết

Bài 36.1 Trang 45 Sách bài tập (SBT) Hóa học 9

Trong tự nhiên khí metan có nhiều trong

A.khí quyển.

B. mỏ khí, mỏ dầu, mỏ than,

C. nước biển.

D. nước ao

Hướng dẫn giải

Đáp án B.

Bài 36.2 Trang 45 Sách bài tập (SBT) Hóa học 9

Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít hỗn hợp khí gồm CH₄ và H₂ ở đktc thu được 16,2 gam H₂O.

a)  Viết các phương trình hoá học.

b)  Tính thành phần phần trăm theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp.

c)  Tính thể tích khí C0₂ tạo ra ở đktc.

Hướng dẫn giải

a) Các phương trình hóa học :

$C{H}_4+2O_2\stackrel{t^o}{⟶}C{O}_2+2H_{2}O$

$2H_2+O_2\stackrel{t^o}{⟶}2H_{2}O$

Gọi x là số mol của $C{H}_4$ => $V_{C{H}_4}=n.22,4=22,4x$

      y là số mol của $H_2$ => $V_{H_2}=n.22,4=22,4y$

$V_{hh}=V_{C{H}_4}+V_{H_2}\iff 22,4x+22,4y=11,2$

$n_{H_{2}O}=\frac{m}{M}=\frac{16,2}{18}=0,9\left(mol\right)$

Phương trình hóa học :

$C{H}_4+2O_2\stackrel{t^o}{⟶}C{O}_2+2H_{2}O$

1 mol                      1 mol      2 mol 

x?mol                     ?mol         ?mol

$2H_2+O_2\stackrel{t^o}{⟶}2H_{2}O$

2 mol                    2 mol  

y mol                    ?mol

$n_{H_{2}O}=2x+y=0,9$

Từ (1) và (2), ta có hệ phương trình:  $\{\begin{array}{c}22,4x+22,4y=11,2\\ 2x+y=0,9\end{array}$

Giải hệ phương trình ta có: x = 0,4( mol); y= 0,1 mol 

$V_{C{H}_4}=22,4.x=22,4.0,4=8,96\left(l\right)$

$\%V_{C{H}_4}=\frac{8,96}{11,2}.100\%=80\%,\%V_{H_2}=100\%-80\%=20\%$

c) $n_{C{O}_2}=0,4\left(mol\right)$

Thể tích của khí $C{O}_2$ : $V_{C{O}_2}=22,4.n=22,4.0,4=8,96\left(l\right)$

Bài 36.3 Trang 46 Sách bài tập (SBT) Hóa học 9

Ở điều kiện tiêu chuẩn, 2 lít hiđrocacbon A có khối lượng bằng 1 lít khí oxi. Hãy xác định công thức phân tử của A.

Hướng dẫn giải

Theo đề bài : 22,4 lít 0₂ có khối lượng bằng 44,8 lít hiđrocacbon A. Vậy 2 mol A có khối lượng bằng 1 mol oxi

=> M_A = 16 gam => công thức phân tử của A là CH₄.

Bài 36.4 Trang 46 Sách bài tập (SBT) Hóa học 9

Nêu phương pháp hoá học dùng để phân biệt các khí đựng trong các bình riêng biệt sau :

a)  Metan, hiđro, oxi.

b)  Metan, cacbon đioxit, hiđro.

c) Metan, cacbon oxit, hiđro.

Hướng dẫn giải

a) Đốt các khí:

Khí không cháy là oxi, khí cháy tạo ra CO₂ (nhận được nhờ dung dịch Ca(OH)₂) là CH₄. Khí còn lại là H₂.

b) Nhận ra C0₂ nhờ dung dịch Ca(OH)₂, phân biệt CH₄ và H₂ tương tự câu a.

c) Đốt các khí. Khí không sinh ra CO₂ là H₂. Hai khí cháy sinh ra CO₂ đó là CH₄ và CO.

Làm lạnh sản phẩm cháy khi đốt CH₄ và CO, trường hợp nào sinh ra H₂0, đó là CH₄. Khí con lại là CO.

Bài 36.5 Trang 46 Sách bài tập (SBT) hóa học 9

Propan là hiđrocacbon có tính chất tương tự metan và có công thức phân tử C₃H₈

a)  Viết công thức cấu tạo của propan.

b)  Viết phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy propan.

c)  Viết phương trình hoá học của phản ứng giữa propan và clo khi chiếu sá để tạo ra C₃H₇Cl.

Hướng dẫn giải

a) Công thức cấu tạo của C₃H₈

b) \({C_3}{H_8} + 5{O_2} \to 3C{O_2} + 4{H_2}O\)

c) $C_3{H}_8+C{l}_2\stackrel{as}{⟶}{C}_3{H}_{7}Cl+HCl$

Bài 36.6 Trang 46 Sách bài tập (SBT) Hóa học 9

Khi cho metan tác dụng với clo có chiếu sáng theo tỉ lệ 1 : 1 về số mol, người thấy ngoài sản phẩm chính là CH₃Cl còn tạo ra một hợp chất X trong phần trăm khối lượng của clo là 83,53%. Hãy xác định công thức phân tử của X.

Hướng dẫn giải

Sản phẩm tạo ra có công thức: $C{H}_{4-a}C{l}_a$

$\Rightarrow \frac{35,5a}{12+4-a+35,5a}\times 100=83,53$

=> a =2. Vậy công thức của X là $C{H}_{2}C{l}_2$

Bài 36.7 Trang 46 Sách bài tập (SBT) Hóa học 9

Hỗn hợp X gồm CH₄ và hiđrocacbon A. Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít hỗn h X rồi cho toàn bộ sản phẩm thu được hấp thụ hết vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy tạo ra 50 gam kết tủa và khối lượng bình đựng dung dịch Ca(OH)₂ tăng thêm 34,6 gam.

Xác định công thức phân tử của A, biết trong hỗn hợp số mol của A gấp lần số mol của CH₄.

Hướng dẫn giải

$n_X=\frac{4,48}{22,4}=0,2\left(mol\right)\Rightarrow n_{C{H}_4}=\frac{0,2}{4}=0,05\left(mol\right);n_A=0,05\times 3=0,15\left(mol\right)$

Phương trình hóa học: $C{H}_4+2O_2\to C{O}_2+2H_{2}O$

$C_n{H}_m+(n+\frac{m}{4})O_2\to n_{C{O}_2}+\frac{m}{2}{H}_{2}O$

$C{O}_2+Ca(OH{)}_2\to CaC{O}_3\downarrow +H_{2}O$

$n_{C{O}_2}=n_{CaC{O}_3}=\frac{50}{100}=0,5\left(mol\right)\Rightarrow m_{C{O}_2}=0,5\times 44=22\left(gam\right)$

$m_{H_{2}O}=34,6-22=12,6\left(gam\right)$

$\Rightarrow m_{H_{2}O}=\frac{12,6}{18}=0,7\left(mol\right)\Rightarrow n_{C{O}_2},n_{H_{2}O}$ tạo ra khi đốt cháy A là

$n_{C{O}_2}=0,5-0,05=0,45\left(mol\right);n_{H_{2}O}=0,7-0,1=0,6\left(mol\right)$

=> Công thức của A là $C_3{H}_8$