13 bài tập Khoa học tự nhiên 9 Hydrocarbon, Alkane có lời giải (Phần 1)
13 câu hỏi
a) Quan sát hình và dự đoán vai trò của chất lỏng có trong bật lửa gas. Chất lỏng trong bật lửa gas là hydrocarbon thuộc loại alkane. Vậy alkane là gì?
b) Xăng và dầu hỏa là những hỗn hợp của hydrocarbon ở dạng lỏng. Dự đoán hiện tượng xảy ra khi cho xăng và dầu hỏa vào nước.
Đáp án
a) Alkane là những hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa các liên kết đơn trong phân tử, có công thức chung là CnH2n+2 (n ≥ 1). Alkane dễ cháy, tạo ra CO2, H2O và sinh ra nhiều nhiệt.
b) Khi bạn cho xăng và dầu hỏa vào nước, hai chất này sẽ không hòa tan vào nước mà sẽ tạo thành hai lớp riêng biệt với nước do sự không pha trộn giữa chúng. Điều này xảy ra vì xăng và dầu hỏa là các hydrocarbon không phân cực và không tan trong nước.
a) Chỉ ra các alkane trong những hydrocarbon sau:
(1) CH3–CH2–CH3
(2) CH2=CH2
(3) CH3–CH2–CH2–CH3
(4) 
b) Hydrocarbon A là alkane có khối lượng phân tử là 44amu. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A.
Đáp án
a) Các alkane là (1) và (3).
b) Ta có alkane có công thức phân tử là CnH2n+2 (n ≥ 1) ⇒ 12n + (2n + 2).1 = 44
⇒ n = 3. Vậy công thức phân tử của A là C3H8
– Công thức cấu tạo: CH3–CH2–CH3
Quan sát hình và thực hiện các yêu cầu sau:
a) Nhận xét đặc điểm chung về thành phần nguyên tố của ba chất trên.
b) So sánh đặc điểm cấu tạo (loại liên kết cộng hóa trị) giữa các nguyên tử trong phân tử của ba chất trên.
a) Đặc điểm chung về thành phần nguyên tố của ba chất trên là đều chứa hai nguyên tố C và H.
b)
– Phân tử methane và propane chỉ chứa các liên kết σ .
– Phân tử ethylene thì có chứa một liên kết π .
Gas dùng làm nhiên liệu đun nấu trong gia đình có thành phần chủ yếu là propane và butane. Đây là các alkene ở thể khí trong điều kiện thường nhưng được hoá lỏng dưới áp suất cao. Alkane là gì? Chúng có vai trò như thế nào trong đời sống và sản xuất?
– Alkane là những hydrocarbon mạch hở chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử và có công thức chung CnH2n + 2 (n ≥ 1).
– Alkane được sử dụng làm nhiên liệu, dung môi, dầu nhờn, … và nguyên liệu để tổng hợp các chất hữu cơ khác nhau.
a) Vì sao methane được gọi là khí hồ ao?
b) Hãy nêu nhận xét đặc điểm cấu tạo phân tử của các alkane. Vì sao alkane còn được gọi là hydrocarbon bão hoà hay hydrocarbon no?
a) Methane còn được gọi là khí hồ ao vì methane được tìm thấy trong sự phân huỷ kị khí ở các ao hồ, đầm lầy …
b)
– Đặc điểm cấu tạo: Phân tử alkane chỉ chứa các liên kết đơn.
– Alkane còn được gọi là hydrocarbon bão hoà hay hydrocarbon no do phân tử chỉ chứa các liên kết đơn.
a) Trong công thức phân tử của alkane, khi tăng thêm một nguyên tử carbon thì số nguyên tử hydrogen tăng thêm là bao nhiêu?
b) Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng cháy của methane và ethane.
c) Dùng công thức chung của alkane, viết phương trình hóa học tổng quát của phản ứng đốt cháy hoàn toàn alkane tạo thành sản phẩm là carbon dioxide và nước.
a) Trong công thức phân tử của alkane, khi tăng thêm một nguyên tử carbon thì số nguyên tử hydrogen tăng thêm 2.
b) PTHH đốt cháy methane: CH4 + 2O2 →to CO2 + 2H2O
PTHH đốt cháy của ethane: 2C2H6 + 7O2 →to 4CO2 + 6H2O
b) Phương trình tổng quát đốt cháy alkane: CnH2n+2 + O2 →to nCO2 + (n + 1)H2O
Trình bày các ứng dụng chủ yếu của alkane
Các ứng dụng chủ yếu của alkane:
– Khí propane và butane dễ hóa lỏng, được dùng làm nhiên liệu cho bật lửa, bếp gas,...
– Các alkane ở trạng thái lỏng có thể dùng làm nhiên liệu dưới dạng xăng, dầu hỏa, dầu dicsel và nhiên liệu phản lực.
– Các alkane ở trạng thái rắn có thể dùng làm nhiên liệu dạng nến paraffin.
Hãy nêu phương pháp hóa học để
a) Loại bỏ khí cacbonic ra khỏi hỗn hợp khí carbonic và methane.
b) Loại bỏ khí metan ra khỏi hỗn hợp khí carbonic và methane.
a) Dẫn hỗn hợp khí qua bình đựng dung dịch Ca(OH)2, khí carbonic phản ứng hết tạo kết tủa. Khí thoát ra là CH4 .
PTHH: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
b) Đốt cháy hỗn hợp khí thu được khí carbonic có lẫn hơi nước. Dẫn hỗn hợp qua bình đựng CaO, hơi nước bị giữ lại, khí thoát ra là CO2.
PTHH: CH4 + 2O2 →to CO2 + 2H2O
CaO + H2O → Ca(OH)2
Propane là hydrocarbon có tính chất tương tự methane và có công thức phân tử C3H8.
a) Viết công thức cấu tạo của propane.
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng đốt cháy propane.
a) CH3–CH2–CH3
b) C3H8 + 5O2 →to 3CO2 + 4H2O
Vì sao người ta thường dùng xăng để rửa sạch các vết bẩn dầu mỡ?
Xăng chủ yếu chứa các alkane ở thể lỏng. Do các phân tử alkane trong xăng không phân cực nên có thể hoà tan tốt dầu mỡ (là các chất kém phân cực).
a) Vì sao một số alkane được chọn dùng làm nhiên liệu? Hãy giới thiệu một số nhiên liệu được sử dụng nhiều trong ngành giao thông công cộng ở nước ta.
b) Hiện nay xăng, dầu, khí đốt là nguồn nhiên liệu chủ yếu đối với các quốc gia trên thế giới. Ở Việt Nam có những mỏ dầu và nhà máy lọc dầu nào, em hãy tìm hiểu và liệt kê.
a) Các alkane đều cháy trong không khí tạo sản phẩm chủ yếu gồm carbon dioxide và nước, khi cháy tỏa nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu.
Một số nhiên liệu được sử dụng nhiều trong ngành giao thông công cộng ở nước ta: xăng, dầu…
b) Ở Việt Nam có những mỏ dầu như: mỏ dầu Bạch Hổ, mỏ Sư Tử Đen, mỏ Sử Tử Vàng, mỏ Sư Tử Trắng…
Phân tử của một alkane trong sáp nến có 52 nguyên tử hydrogen. Xác định số nguyên tử carbon trong phân tử alkane nói trên.
Công thức chung của alkane: CnH2n + 2.
Do alkane có 52 nguyên tử hydrogen nên 2n + 2 = 52 ⇒ n = 25.
Vậy alkane này có 25 nguyên tử carbon.
Đốt cháy 3 gam chất hữu cơ A, thu được 8,8g khí CO2 và 5,4g H2O
a) Trong chất hữu cơ A có những nguyên tố nào?
b) Biết phân tử khối của A nhỏ hơn 40. Tìm công thức phân tử của A.
c) Chất A có làm mất màu dung dịch bromime không?
nCO2=8,844 = 0,2 mol.
⇒ Bảo toàn nguyên tố C: nC =nCO2 = 0,2 mol ⇒ mC = 0,2 × 12 = 2,4g.
= 0,3 mol.
⇒ Bảo toàn nguyên tố H: nH = nH2O . 2 = 0,6 mol ⇒ mH = 0,6 × 1 = 0,6g.
= 2,4 + 0,6 = 3g = mA có hai nguyên tố C và H, vậy A là Hydrocarbon.
b) Đặt công thức phân tử của A là CxHy
Vậy CTPT của A có dạng (CH3)n vì MA < 40
→ (CH3)n < 40 ⇒ 15n < 40
• Nếu n = 1 ⇒ không hợp lý.
• Nếu n = 2 ⇒ CTPT của A là C2H6 (nhận)
c) Không làm mất màu nước bromine do không có nối đôi.
