DẠNG 6: BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ METAN A. Lý thuyết trọng tâm
Để làm tốt các bài tập về metan, học sinh cần nắm được các kiến thức cơ bản sau:
1. Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lý:
- Metan có nhiều trong mỏ khí, mỏ dầu, mỏ than, trong bùn ao, khí biogas.
- Metan là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí (d = 16/29), rất ít tan trong nước.
2. Cấu tạo phân tử:
- Trong phân tử metan có 4 liên kết đơn.
- Công thức phân tử của metan là CH4
3. Tính chất hóa học a) Tác dụng với oxi:
- Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh .
CH4 + 2O2 ⎯⎯→t CO2 + 2H2O
H O2
n >
CO2
n
b) Tác dụng với clo khi có ánh sáng CH4 + Cl2 ⎯⎯→as CH3Cl + HCl
→ Trong phản ứng trên , nguyên tử hiđro của metan được thay thế bởi nguyên tử clo, vì vậy phản ứng trên được gọi là phản ứng thế .
3. Ứng dụng:
- Metan là nhiên liệu trong đời sống và sản xuất (do metan cháy tỏa nhiều nhiệt).
- Nguyên liệu để sản xuất hiđro:
Metan + nước ⎯⎯⎯t , xt → cacbon đioxit + hiđro.
- Nguyên liệu để sản xuất bột than và nhiều chất khác.
B. Bài tập tự luyện
Câu 1: Tính chất vật lý cơ bản của metan là A. chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước.
B. chất khí, không màu, tan nhiều trong nước.
C. chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí, ít tan trong nước D. chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.
Câu 2: Hình ảnh dưới đây là mô hình phân tử chất nào?
A. C2H4
B. CH4
C. C2H2
D. C6H6
Câu 3: Trong phân tử metan có
A. 4 liên kết đơn C-H
B. 1 liên kết đôi C=H và 3 liên kết đơn C-H C. 2 liên kết đơn C-H và 2 liên kết đôi C=H D. 1 liên kết đơn C-H và 3 liên kết đôi C=H
Câu 4: Thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố cacbon và hiđro trong CH4 lần lượt là
A. 50% và 50%
B. 75% và 25%
C. 80% và 20%
D. 40% và 60%
Câu 5: Điều khẳng định nào sau đây không đúng?
A. Metan là chất khí, trong phân tử có 4 liên kết đơn B. Góc liên kết CHC trong phân tử metan bằng 109,50 C. Metan tan khá nhiều trong nước
D. Metan là chất khí có thể gây ra các vụ nổ ở các mỏ khai thác than hầm lò
Câu 6: Đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon, thu được số mol H2O gấp đôi số mol CO2. Công thức phân tử hiđrocacbon đó là
A. C2H4
B. C2H6
C. CH4
D. C2H2
Câu 7: Phản ứng đặc trưng của metan là A. phản ứng cộng
B. phản ứng thế
C. phản ứng trùng hợp D. phản ứng cháy
Câu 8: Điều kiện để metan tham gia phản ứng thế clo là A. nhiệt độ
B. nhiệt độ và ánh sáng C. chất xúc tác
D. ánh sáng khuếch tán Câu 9: Phản ứng thế là
A. Một hợp chất tác dụng với một hợp chất B. một đơn chất tác dụng với một hợp chất
C. một đơn chất tác dụng với một hợp chất, trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất
D. Một đơn chất tác dụng với một đơn chất
Câu 10: Phản ứng biểu diễn đúng giữa metan và clo là A. CH4 +Cl2 ⎯⎯as→CH Cl2 2 +H2
B. CH4 +Cl2⎯⎯as→CH Cl3 +HCl
C. CH4 +Cl2⎯⎯as→CH2 +2HCl D. CH4 +Cl2⎯⎯as→CH Cl3 +H2
Câu 11: Metan đều tác dụng được với các chất nào dưới đây?
A. H2O, HCl B. Cl2, O2
C. HCl, Cl2 D. O2, CO2
Câu 12: Khi đốt cháy khí metan bằng khí oxi thì tỉ lệ thể tích của khí metan và khí oxi nào dưới đây để được hỗn hợp nổ?
A. 1 thể tích khí metan và 3 thể tích khí oxi B. 2 thể tích khí metan và 1 thể tích khí oxi C. 3 thể tích khí metan và 2 thể tích khí oxi D. 1 thể tích khí metan và 2 thể tích khí oxi Câu 13: Cho phương trình hóa học
t0
2 2 2
X+2O ⎯⎯→CO +2H O X là
A. C2H2
B. C2H4
C. CH4
D. C6H6
Câu 14: Hợp chất chỉ tham gia phản ứng thế với clo, không tham gia phản ứng cộng clo là
A. CH4
B. C2H2 C. C2H4
D. C6H6
Câu 15: Sản phẩm thu được khi cho clo phản ứng với metan theo tỉ lệ 3:1 có ánh sáng làm xúc tác là
A. CH2Cl và HCl B. CHCl3 và HCl C. CH3Cl và HCl D. CCl4 và HCl
Câu 16: Dẫn khí metan và khí clo vào ống nghiệm, đặt ngoài ánh sáng. Sau đó, đưa mảnh giấy quỳ tím ẩm vào ống nghiệm. Hiện tượng quan sát được là
A. quỳ tím chuyển thành màu xanh B. quỳ tím bị mất màu
C. quỳ tím chuyển thành màu đỏ D. quỳ tím không đổi màu
Câu 17: Chất khi tác dụng với nước sinh ra khí metan là A. Al4C3
B. CaC2
C. CaCO3
D. Na2CO3
Câu 18: Điều khẳng định nào sau đây không đúng?
A. Metan là chất khí nhẹ hơn không khí
B. metan là nguồn cung cấp hiđro cho công nghiệp sản xuất phân bón hóa học C. metan là chất khí cháy được trong không khí, tỏa nhiều nhiệt
D. metan là chất khí nhẹ hơn khí hiđro
Câu 19: Phương pháp nào sau đây nhằm thu được khí metan tinh khiết từ hỗn hợp khí metan và khí cacbonic?
A. Dẫn hỗn hợp qua dung dịch nước vôi trong dư B. Đốt cháy hỗn hợp rồi dẫn qua nước vôi trong C. Dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch H2SO4 D. Dẫn hỗn hợp qua bình đựng nước brom dư Câu 20: Đây là thí nghiệm điều chế và thu khí gì?
A. O2
B. CH4 C. C2H2 D. H2
Câu 21: Đốt cháy hoàn toàn 30 cm3 hỗn hợp metan và hiđro cần 45 cm3 oxi. Thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Thể tích mỗi khí trong hỗn hợp là
A. 20 cm3 và 10 cm3 B. 19 cm3 và 11 cm3 C. 18 cm3 và 12 cm3 D. cùng là 15 cm3
Câu 22: Ở điều kiện tiêu chuẩn 2 lít hiđrocacbon X có khối lượng bằng 1 lít oxi. X có công thức phân tử nào sau đây?
A. C2H4
B. C2H6
C. CH4
D. C4H10
Câu 23: Phân tử C5H12 ứng với bao nhiêu chất có công thức cấu tạo khác nhau (trong các số cho dưới đây):
A. 2 B. 3.
C. 4.
D. 5.
Câu 24: Thể tích khí oxi (đktc) cần đốt cháy 8 gam khí metan là A. 11,2 lít
B. 22,4 lít C. 4,48 lít D. 33,6 lít
Câu 25: Cho khí clo và metan vào trong ống nghiệm. Phản ứng sẽ xảy ra khi A. Đun nóng trên đèn cồn
B. Đặt dưới ánh sáng khuếch tán C. Thêm chất xúc tác Fe
D. Tất cả đều sai
ĐÁP ÁN
Câu 1 Câu 2 Câu 3 Câu 4 Câu 5 Câu 6 Câu 7 Câu 8 Câu 9 Câu 10
D B A B C C B D C B
Câu 11
Câu 12
Câu 13
Câu 14
Câu 15
Câu 16
Câu 17
Câu 18
Câu 19
Câu 20
B D C A B C A D A B
Câu 21
Câu 22
Câu 23
Câu 24
Câu 25
A C B B B
