Bài tập Metan CH4: Giải bài 1, 2, 3, 4 trang 116 SGK Hóa 9

Dưới đây các em sẽ vận dụng các kiến thức về tính chất vật lí, cấu tạo phân tử và tính chất hóa học của metan (CH₄) để giải một số bài tập cụ thể.

* Bài 1 trang 116 sgk hoá 9: Trong các khí sau: CH₄ , H₂, Cl₂, O₂.

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

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

> Lời giải:

a) Các chất khí tác dụng với nhau từng đôi một CH₄ và O₂, H₂ và O₂; H₂ và Cl₂; CH₄ và Cl₂:

CH₄ + 2O₂  CO₂ + 2H₂O

2H₂ + O₂  2H₂O

H₂ + Cl₂  2HCl

CH₄ + Cl₂  CH₃Cl + HCl

b) Hai khí trộn với nhau tạo ra hỗn hợp nổ: CH₄ và O₂; H₂ và O₂.

CH₄ + O₂  CO₂ + 2H₂O

2H₂ + O₂  2H₂O.

* Bài 2 trang 116 sgk hoá 9: Trong các phương trình hóa học sau, phương trình hóa học nào viết đúng? Phương trình hóa học nào viết sai?

a) CH₄ + Cl₂  CH₂Cl₂ + H₂

b) CH₄ + Cl₂  CH₂ + 2HCl

c) 2CH₄ + Cl₂  2CH₃Cl + H₂

d) CH₄ + Cl₂  CH₃Cl + HCl

> Lời giải:

- Clo chỉ thế vào 1 vị trí của Hiđro, nên phương trình hóa học viết đúng là trường hợp d. Các trường hợp còn lại đều sai.

* Bài 3 trang 116 sgk hoá 9: Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít khí metan (đktc). Hãy tính thể tích khí oxi cần dùng và thể tích khí cacbonic tạo thành. Biết thể tích các khí đo ở đktc.

> Lời giải:

- Theo bài ra, ta có: n_CH4 = 11,2/22,4 = 0,5 (mol).

- Phương trình phản ứng:

 CH₄ + 2O₂  CO₂↑ + 2H₂O

- Theo PTPƯ:

 n_O2 = 2.n_CH4 = 2.0,5 = 1 mol.

 n_CO2 = n_CH4 = 0,5 (mol).

⇒ V_O2 = n.22,4 = 1.22,4 = 22,4 (lít).

⇒ V_CO2 = n.22,4 = 0,5.22,4 = 11,2 (lít).

* Bài 4 trang 116 sgk hoá 9: Có một hỗn hợp khí gồm CO₂ và CH₄. Hãy trình bày phương pháp hóa học để:

a) Thu được khí CH₄.

b) Thu được khí CO₂.

> Lời giải:

a) Phương pháp hóa học để thu được khí CH₄:

- Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)₂ dư, khí CO₂ bị giữ lại do phản ứng tạo ra CaCO₃, khí bay ra khỏi dung dịch là CH₄ có lẫn hơi nước nên dùng CaO làm khô để thu được CH₄ tinh khiết

PTPƯ: CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O.

b) Phương pháp hóa học để thu được khí CO₂:

- Cho CaCO₃ thu được ở trên tác dụng với dung dịch HCl loãng ta sẽ thu được khí CO₂. Làm lạnh ngưng tụ nước sẽ thu được CO₂ tinh khiết

Phương trình phản ứng:

CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O