30 Bài tập về Metan (2024) có đáp án chi tiết nhất

Bài tập về Metan

I. Lý thuyết và phương pháp giải

1. Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lý.

– 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.

2. Cấu tạo phân tử

Công thức cấu tạo của metan:

– Giữa nguyên tử C và nguyên tử H chỉ có 1 liên kết, đó là liên kết đơn.

– Phân tử metan có 4 liên kết đơn.

3. Tính chất hóa học

a. Tác dụng với oxi:

Khi đốt trong oxi, metan cháy tạo thành khí CO₂ và H₂O, tỏa nhiều nhiệt.

CH₄ + 2O₂ →   CO₂ + 2H₂O

C_nH_2n+2  +  O₂ → nCO₂ + (n+1)H₂O

n_ankan = n_H2O – n_CO2

Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.

b. Tác dụng với clo khi có ánh sáng:

4. Ứng dụng

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

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

     CH₄ + 2H₂O → CO₂ + 4H₂

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

5. Phương pháp giải

+ Bước 1: Tính số mol các chất đề bài đã cho số liệu và viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra.

+ Bước 2: Tính toán luôn theo phương trình phản ứng hóa học hoặc đặt ẩn nếu đề bài là hỗn hợp.

+ Bước 3: Lập phương trình toán học và giải phương trình Số mol các chất cần tìm.

+ Bước 4: Tính toán theo yêu cầu đề bài.

Lưu ý: Trong một hỗn hợp mà có nhiều phản ứng xảy ra thì phản ứng trung hoà được ưu tiên xảy ra trước.

II. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Tính chất vật lí cơ bản của metan là

A. chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước.

B. chất khí, màu vàng lục, tan nhiều trong nước.

C. chất khí, không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí, ít tan trong nước.

D. chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.

Đáp án: D

Ví dụ 2: Chất nào sau đây có phản ứng thế với clo?

A. CO₂

B. Na

C. C

D. CH₄

Đáp án: D

Ví dụ 3: Đốt cháy khí metan bằng khí oxi. Nếu hỗn hợp nổ mạnh thì tỉ lệ thể tích của khí metan và khí oxi là

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. 1 thể tích khí metan và 2 thể tích khí oxi.

D. 3 thể tích khí metan và 2 thể tích oxi.

Đáp án: C

Ví dụ 4: Cho các chất sau: H₂O, HCl, Cl₂, O₂, CO₂. Khí metan phản ứng được với

A. H₂O, HCl.

B. Cl₂, O₂.

C. HCl, Cl₂.

D. O₂, CO₂.

Đáp án: B

Ví dụ 5: Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là

A. phản ứng cộng.

B. phản ứng thế.

C. phản ứng tách.

D. phản ứng trùng hợp.

Đáp án: B

III. Bài tập tự luyện

Bài 1: Những phát biểu nào sau đây không đúng? 

1) Metan tác dụng với clo khi có ánh sáng. 

2) Metan là chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí. 

3) Metan cháy tỏa nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu trong đời sống và trong sản xuất. 

4) Hỗn hợp giữa metan và clo là hỗn hợp nổ. 

5) Trong phân tử metan có bốn liên kết đơn C-H. 

6) Metan tác dụng với clo ở điều kiện thường.

A. 1, 3, 5.                

B. 1, 2, 6.

C. 2, 4, 6.                

D. 2, 4, 5

Lời giải

Các phát biểu không đúng: 2, 4, 6

2) Metan là chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí => Sai, khí metan nhẹ hơn không khí.

4) Hỗn hợp giữa Metan và Clo là hỗn hợp nổ => Sai.

6) Metan tác dụng với Clo ở điều kiện thường => Sai, phải có chiếu sáng thì phản ứng mới xảy ra

Đáp án: C

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

A. 22,4 lít và 22,4 lít.

B. 11,2 lít và 22,4 lít.

C. 22,4 lít và 11,2 lít.

D. 11,2 lít và 22,4 lít.

Lời giải

CH₄ + 2O₂CO₂ + 2H₂O

0,5  →  1      →    0,5 mol

⇒V_O2 = 1.22,4 = 22,4 lít

V_CO2 = 0,5.22,4 = 11,2 lít

Đáp án: C

Bài 3: Đốt cháy hoàn toàn 3,36 lít khí metan (đktc). Lấy sản phẩm thu được hấp thụ hoàn toàn vào nước vôi trong dư thấy xuất hiện m gam kết tủa. Giá trị của m là

A. 9                       

B. 10

C. 12                      

D. 15

Lời giải

CH₄ + 2O₂ CO₂ + 2H₂O

0,15              →        0,15 mol

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

0,15 mol       →         0,15 mol

m_CaCO3 = 0,15.100 = 15 gam

Đáp án: D

Bài 4: Cho 2,24 lít khí metan (đktc) phản ứng hoàn toàn với V lít khí Cl₂ cùng điều kiện thu được chất A và HCl. Biết clo chiếm 83,53% khối lượng của A. Giá trị của V là

A. 2,24.

B. 4,48.

C. 3,36.

D. 6,72.

Lời giải

CTPT của A là CH_4-xCl_x

Ta có:

=> x = 2

=> A là CH₂Cl₂

Pthh: CH₄ + 2Cl₂ → CH₂Cl₂ + 2HCl

         2,24 → 4,48 lít

=> V = 4,48 (l)

Đáp án: B

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn một ankan thu được 2,24 lít khí CO₂ và 3,6 gam H₂O. Công thức phân tử của ankan là

A. CH₄.                    

B. C₂H₆.

C. C₃H₈.                  

D. C₄H₁₀.

Lời giải

Cách 1:

PTHH: 

Theo pt:                                    n         n + 1    

Theo đb:                                  0,1              0,2

=> 0,2.n = 0,1.(n + 1) => n = 1

Vậy CTPT của ankan là: CH₄

Cách 2: 

n_ankan = n_H2O - n_CO2

⇒n_ankan = 0,2 - 0,1 = 0,1 (mol)

Vậy CTPT của ankan là: CH₄

Đáp án: A

Bài 6: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp thu được 2,24 lít khí  và 2,34 gam . Xác định CTPT của 2 ankan.

A. CH₄ và C₂H₆.

B. C₂H₆ và C₃H₈.

C. C₃H₈ và C₄H₁₀.

D. CH₄ và C₃H₈

Lời giải

Pthh

n_ankan = n_H2O - n_CO2

⇒n_ankan = 0,13 - 0,1 = 0,03 (mol)

⇒ 2 ankan là: CH₄, C₂H₆

Đáp án: A

Bài 7: 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

Lời giải

Phản ứng của metan đặc trưng cho liên kết đơn là: phản ứng thế

Đáp án: C

Bài 8: Chọn Bài đúng trong các Bài 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.

Lời giải

Bài đúng là: Metan có nhiều trong mỏ khí, mỏ dầu, mỏ than

Đáp án: B

Bài 9: Trong các khí sau : CH₄, H₂, Cl₂, O₂. Khí nào khi trộn với nhau tạo ra hỗn hợp nổ ?

A. CH₄ và Cl₂.

B.  H₂ và O₂.

C. CH₄ và O₂.

D. cả B và C đều đúng

Lời giải

Các hỗn hợp khí khi trộn với nhau tạo ra hỗn hợp nổ là: H₂ và O₂ và CH₄ và O₂.

Đáp án: D

Bài 10: Có bao nhiêu phát biểu đúng trong số các phát biểu sau: 

a) Metan cháy với oxi tạo hơi nước và khí lưu huỳnh đioxit. 

b) Phản ứng hóa học giữa metan và clo được gọi là phản ứng thế. 

c) Trong phản ứng hóa học, giữa metan và clo, chỉ có duy nhất một nguyên tử hiđro của metan có thể được thay thế bởi nguyên tử clo. 

d) Hỗn hợp gồm hai thể tích metan và một thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.

A. 1                  

B. 2

C. 3                  

D. 4

Lời giải

Phát biểu đúng: b). Vậy số phát biểu đúng là 1

Các phát biểu sai là:

a) Metan cháy với oxi tạo hơi nước và khí lưu huỳnh đioxit => Sai vì tạo khí cacbonic (CO₂) chứ không phải là lưu huỳnh đioxit

c) Trong phản ứng hóa học giữa Metan và Clo, chỉ có duy nhất một nguyên tử Hiđro của Metan có thể được thay thế bởi nguyên tử Clo => Sai.

d) Hỗn hợp gồm hai thể tích Metan và một thể tích Oxi là hỗn hợp nổ mạnh => Sai, hỗn hợp nổ gồm một thể tích Metan và hai phần thể tích Oxi

Đáp án: A

Xem thêm các dạng bài tập hóa học hay khác:

30 Bài tập về Cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Etilen (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Axetilen (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Benzen (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Dầu mỏ và khí thiên nhiên (2024) có đáp án chi tiết nhất