Chúng tôi xin giới thiệu phương trình CH4 + O2 → HCHO + 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 → HCHO + H2O
1. Phương trình phản ứng hóa học
CH4 + O2 HCHO + H2O
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Trước khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp thì hỗn hợp phản ứng là chất khí không màu. Sau khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp thì hỗn hợp sản phẩm thu được là chất lỏng không màu.
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ: 600°C
- Xúc tác: NO
4. Bản chất của các chất tham gia phản ứng
a. Bản chất của CH4 (Metan)
Trong phản ứng trên CH4 là chất khử.
b. Bản chất của O2 (Oxi)
Trong phản ứng trên O2 là chất oxi hoá.
5. Tính chất hóa học
5.1. Tính chất hóa học của CH4
a. Tác dụng với oxi
- Metan cháy tạo thành khí cacbon đioxit và hơi nước.
- Phản ứng trên tỏa nhiều nhiệt. Hỗn hợp gồm một thể tích metan và hai thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.
b. Tác dụng với clo
- Metan tác dụng với clo khi có ánh sáng.
Viết gọn:
- Phản ứng trên, nguyên tử hidro của metan được thay thế bởi nguyên tử clo. Vì vậy phản ứng trên được gọi là phản ứng thế.
c. Phản ứng nhiệt phân
2CH4 
C2H2 + H2
5.2. Tính chất hóa học của O2
Khi tham gia phản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e. Nguyên tử oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ kém flo (3,98).
Do vậy, oxi là nguyên tố phi kim hoạt động hoá học, có tính oxi hoá mạnh. Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2.
Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt, ...) và các phi kim (trừ halogen). Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ.
a. Tác dụng với kim loại
Tác dụng với hầu hết kim loại (trừ au và Pt), cần có to tạo oxit:
b. Tác dụng với phi kim
Tác dụng với hầu hết phi kim (trừ halogen), cần có to tạo oxit:
ĐB: Tác dụng với H2 nổ mạnh theo tỉ lệ 2:1 về số mol:
c. Tác dụng với hợp chất
- Tác dụng với các chất có tính khử:
- Tác dụng với các chất hữu cơ:
6. Cách thực hiện phản ứng
- Khi có xúc tác, nhiệt độ thích hợp khí metan (CH4) sẽ bị oxi hóa không hoàn toàn tạo thành dẫn xuất chứa oxi và nước
7. Bạn có biết
- Phản ứng trên được gọi là phản ứng oxi hóa khử
- Tương tự metan (CH4) các đồng đẳng của metan cũng tham gia phản ứng đốt cháy tương tự.
8. Bài tập liên quan
Câu 1: Các đồng phân anđehit của C5H10O là
A. 2.
B. 3.
C. 4.
D. 5.
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 2: Cho các phát biểu về anđehit:
(a) Anđehit là hợp chất chỉ có tính khử.
(b) Anđehit cộng hidro tạo thành ancol bậc một.
(c) Tất cả các anđehit tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 đun nóng đều sinh ra Ag.
(d) Anđehit no, đơn chức có công thức tổng quát là CnH2nO.
(e) Anđehit no không tham gia phản ứng cộng.
Số phát biểu đúng là
A. 2
B. 4
C. 5
D. 3
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
(a) sai, anđehit là hợp chất vừa có tính oxi hóa và tính khử.
(b) đúng
(c) đúng
(d) sai, vì Anđehit no, đơn chức, mạch hở có công thức tổng quát là CnH2nO
(e) sai, anđehit no vẫn có phản ứng cộng vào nhóm -CHO
Vậy có 2 phát biểu đúng
Câu 3: Anđehit axetic không tác dụng được với
A. Na.
B. H2.
C. O2.
D. dung dịch AgNO3/NH3.
Lời giải:
Đáp án: A
Câu 4: Phản ứng nào sau đây không tạo anđehit axetic?
A. Cho axetilen phản ứng với nước.
B. Oxi hóa không hoàn toàn etilen.
C. Oxi hóa không hoàn toàn ancol etylic.
D. Oxi hóa không hoàn toàn ancol metylic.
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 5: Ứng dụng nào sau đây không phải của anđehit fomic
A. Dùng để sản xuất nhựa phenol-fomanđehit.
B. Dùng để sản xuất nhựa ure-fomanđehit.
C . Dùng để tẩy uế, ngâm mẫu động vật.
D. Dùng để sản xuất axit axetic.
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 6. Phát biểu nào sau được dùng để định nghĩa công thức đơn giản nhất của hợp chất hữu cơ?
A. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong phân tử.
B. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ tối giản về số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
C. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ phần trăm số mol của mỗi nguyên tố trong phân tử.
D. Công thức đơn giản nhất là công thức biểu thị tỉ lệ số nguyên tử C và H có trong phân tử.
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 7. Butan có lẫn tạp chất và các khí etilen, cacbonic, axetilen. Nêu lần lượt cách tiến hành và viết các phương trình phản ứng xảy ra trong quá trình làm sạch khí.
A. Dung dịch brom dư, dung dịch nước vôi trong dư.
B. Dung dịch nước vôi trong dư.
C. H2SO4 đặc, nhệt độ
D. Khí hiđro.
Lời giải:
Đáp án: A
Giải thích:
Cho hỗn hợp khí C4H10, C2H4, C2H2, CO2 đi qua dung dịch brom dư. Khí đi ra là C4H10 và CO2, cho hỗn hợp thu được vào dung dịch nước vôi trong dư. Khí đi ra là C4H10 nguyên chất.
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
C2H2 + 2Br2→ C2H2Br4
CO2 + Ca(OH)2→ CaCO3+ H2O
9. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Carbon (C) và hợp chất:
CH4 + O2 → HCHO + H2O
