Chúng tôi xin giới thiệu phương trình 2CH4 → C2H2 + 3H2 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 2CH4 → C2H2 + 3H2
1. Phương trình phản ứng hóa học
2CH4 → C2H2 + 3H2
2. Hiện tượng nhận biết phản ứng.
- Khi phân hủy khí metan (CH4) ở nhiệt độ cao sau đó làm lạnh nhanh thì thấy có khí không màu thoát ra
3. Điều kiện phản ứng
- Nhiệt độ: 1500°C
- Làm lạnh nhanh
4. Tính chất hóa học
Sản phẩm thu được là khí axetilen và khí H2
4.1. Tác dụng với oxi
Phản ứng cháy hoàn toàn
Khi đốt trong oxi, metan cháy tạo thành khí CO2 và 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.
Phản ứng cháy không hoàn toàn: Được dùng trong sản xuất fomanđehit, bột than, khí đốt,…
(đốt trong điều kiện thiếu không khí)
2CH4 + 3O2 → 2HCOOH + 2H2O
4.2. Tác dụng với clo khi có ánh sáng
CH4 + Cl2 HCl + CH3Cl (metyl clorua)
CH3Cl + Cl2→ CH2Cl2 + HCl
CH2Cl2 + Cl2 → CHCl3 + HCl
CHCl3 + Cl2 → CCl4 + HCl
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.
4.3. Phản ứng với hơi nước tạo ra khí CO
CH4 + H2O → CO + H2O
(Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 1000, Chất xúc tác Ni)
4.4. Phản ứng phân hủy tạo ra axetilen
Metan bị nhiệt phân bằng cách nung nóng nhanh metan với một lượng nhỏ oxi ở nhiệt độ khoảng 1500oC (ΔH = 397kJ/mol)
2CH4 → C2H2 + 3H2
Oxi được dùng để đốt cháy 1 phần metan, cung cấp thêm nhiệt cho phản ứng.
5. Cách thực hiện phản ứng
- Phân hủy khí metan (CH4) ở nhiệt độ cao sau đó làm lạnh nhanh để tạo ra khí axetilen (C2H2) và khí hidro (H2)
6. Bạn có biết
- Phản ứng trên được gọi là phản ứng phân hủy
- Sản phẩm của phản ứng làm mất màu dung dịch brom
- Phản ứng trên là phản ứng điều chế axetilen phổ biết nhất
7. Bài tập liên quan
Câu 1. Phản ứng giữa Metan và khí Clo xảy ra cần điều kiện gì?
A. Axit làm xúc tác
B. Nhiệt độ cao
C. Bột sắt làm xúc tác
D. Có ánh sáng
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít khí Metan trong V lít O2. Thể tích khí Oxi là:
A. 2,24 lít
B. 3.36 lít
C. 4,48 lít
D. 8,96 lít
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 3. Cặp chất nào gây nổ khi trộn với nhau
A. H2 và Cl2; CH4 và Cl2
B. Cl2 và O2; CH4 và H2
C. H2 và Cl2; Cl2 và O2
D. CH4 và O2; H2 và O2
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 4. Dãy các chất làm mất màu dung dịch Brom?
A. CH4, C2H2
B. C3H8, C2H4
C. C2H4, C3H4
D. C3H6, CH4
Lời giải:
Đáp án: C
Câu 5. Chất nào dưới đây có liên kết ba trong phân tử
A. Metan
B. Butan
C. Etilen
D. Axetilen
Lời giải:
Đáp án: D
Câu 6: 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 7: 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
Lời giải:
Đáp án: B
Câu 8: 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
Giải thích:
Điều chế Metan CH4 trong phòng thí nghiệm
Hóa chất và dụng cụ
Hóa chất: CH3COONa, NaOH, CaO, H2O
Dụng cụ: ống nghiệm, giá đỡ, chậu thủy tinh, nút cao su, ống dẫn khí bằng thủy tinh, đèn cồn.
Phương pháp thu khí
Sử dụng phương pháp đẩy nước, vì metan là chất khí ít tan được trong nước.
Điều kiện xảy ra phản ứng.
Điều kiện đun nóng hỗn hợp
Phương trình hóa học
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Câu 9: 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?
Hóa chất: CH3COONa, NaOH, CaO, H2O
Dụng cụ: ống nghiệm, giá đỡ, chậu thủy tinh, nút cao su, ống dẫn khí bằng thủy tinh, đèn cồn.
Phương pháp thu khí
Sử dụng phương pháp đẩy nước, vì metan là chất khí ít tan được trong nước.
Điều kiện xảy ra phản ứng.
Điều kiện đun nóng hỗn hợp
Phương trình hóa học
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Câu 9: 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?
Phương pháp thu khí
Sử dụng phương pháp đẩy nước, vì metan là chất khí ít tan được trong nước.
Điều kiện xảy ra phản ứng.
Điều kiện đun nóng hỗn hợp
Phương trình hóa học
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Câu 9: 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?
Điều kiện xảy ra phản ứng.
Điều kiện đun nóng hỗn hợp
Phương trình hóa học
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Câu 9: 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?
Phương trình hóa học
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Câu 9: 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?
Câu 9: 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
Giải thích:
Khi cho nước vôi trong Ca(OH)2 vào ống nghiệm thấy dung dịch bị vẩn đục chứng tỏ có khí CO2. CO2 phản ứng với Ca(OH)2tạo kết tủa làm dung dịch bị vẩn đục.
Câu 10: 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
8. Một số phương trình phản ứng hoá học khác của Ankan và hợp chất:
