Chúng tôi xin giới thiệu phương trình CH4 + O2 → CO2 + H2O gồm điều kiện phản ứng, cách thực hiện, hiện tượng phản ứng và một số bài tập liên quan giúp các em củng cố toàn bộ kiến thức và rèn luyện kĩ năng làm bài tập về phương trình phản ứng hóa học. Mời các bạn đón xem:
Phương trình CH4 + O2 → CO2 + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học
CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Có khí CO2 bay lên
3. Điều kiện phản ứng
- Điều kiện: Nhiệt độ
4. Tính chất hóa học
4.1. Tính chất hóa học của Metan (CH4)
a. Tác dụng với oxi
Khi đốt trong oxi, metan cháy tạo thành khí CO2và H2O, tỏa nhiều nhiệt.
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
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
CH4 + Cl2 HCl + 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. Đây là phản ứng đặc trưng của liên kết đơn.
Metan cháy tỏa nhiều nhiệt nên được đùng làm nhiên liệu.
Metan là nguyên liệu dùng điều chế hiđro theo sơ đồ:
CH4 + H2O → CO2 + H2
Metan còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác.
4.2. Tính chất hóa học của Nước (H2O)
- Nước là một chất dung môi có khả năng hòa tan nhiều chất rắn, lỏng và khí như: muối, axit, khí amoniac, đường, khí hidroclorua,… Nó là một chất lưỡng tính nên có thể xảy ra nhiều phản ứng hóa học như:
a. H2O (nước) tác dụng với kim loại: Trong điều kiện nhiệt độ thường nước có khả năng tác dụng với một số kim loại như: Li, Na, K, Ca,…Kết quả phản ứng sẽ tạo thành bazơ và khí H2.
Phương trình phản ứng hóa học như sau:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑
2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑
b. H2O (nước) tác dụng với oxit bazơ: Phản ứng giữa nước và oxit bazơ sẽ tạo thành bazo tương ứng.
Phương trình phản ứng hóa học như sau:
Na2O + H2O → 2NaOH
CaO + H2O → Ca(OH)2
c. H2O (nước) phản ứng với oxit axit: Phản ứng giữa nước với oxit axit sẽ thu được axit tương ứng.
Phương trình phản ứng hóa học xảy ra như sau:
SO2 + H2O → H2SO3
P2O5 + 3H2O → 2H3PO4
5. Cách thực hiện phản ứng
- Đốt cháy khí metan trong không khí
6. Bạn có biết
- Trong thực tế, sẽ có thể nhiều hơn 1 phương pháp điều chế từ CH4 (metan) ra H2O (nước)
7. Bài tập liên quan
Câu 1: Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là:
A. Phản ứng thế.
B. Phản ứng cộng.
C. Phản ứng oxi hóa – khử.
D. Phản ứng phân hủy.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 2: Các tính chất vật lí cơ bản của metan là:
A. Chất lỏng, không màu, tan nhiều tron nước
B. Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, tan ít trong nước
C. Chất khí không màu, tan nhiều trong nước
D. Chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, tan ít trong nước
Đáp án: B
Giải thích: Các tính chất vật lí cơ bản của metan là: Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, tan ít trong nước
Câu 3: Trong phòng thí nghiệm có thể thu khí CH4 bằng cách:
A. Đẩy không khí (ngửa bình)
B. Đẩy axit
C. Đẩy nước (úp bình)
D. Đẩy bazo
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 4: Để chứng minh sản phẩm của phản ứng cháy giữa metan và oxi có tạo thành khí cacbonic hay không ta cho vào ống nghiệm hóa chất nào say đây?
A. Nước cất
B. Nước vôi trong
C. Nước muối
D. Thuốc tím
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 5: Điều kiện để phản ứng giữa Metan và Clo xảy ra là:
A. Có bột sắt làm xúc tác
B. Có axit làm xúc tác
C. Có nhiệt độ
D. Có ánh sáng
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 6. 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:
Đáp án: C
Giải thích:
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
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Carbon (C) và hợp chất:
CH4 + O2 → CO2 + H2O
