Bài 36. Mêtan

khí clo

- Dẫn khí clo va điều kiện là anh sáng ta sẽ loại bỏ khí mêtan

CH₄ + Cl₂\(\underrightarrow{as}\) CH₃Cl + HCl

Dẫn hỗn hợp đi qua dd nước vôi trong. Khí CO₂ tác dụng với Ca(OH)₂, khí metan không tác dụng nên thoát ra ngoài. Ta thu được khí metan tinh khiết

n_CH4 = 0,25 mol

CH₄ + 2O₂ ---t^o---> CO₂ + 2H₂O

⇒ m_CH4 = 0,25.16 = 4 (g)

⇒ VO2 = 0,5.22,4 = 11,2 (l)

⇒ V_CO2 = 0,25.22,4 = 5,6 (l)

⇒ m_H2O = 0,5.18 = 9 (g)

n_Ca(OH)2 = 0,2 mol

\(\dfrac{n_{Ca\left(OH\right)2}}{n_{CO2}}\) = 0,8

⇒ tạo 2 muối

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

0,2..........0,2..............0,2.........0,2

2CO₂ + Ca(OH)₂ → Ca(HCO₃)₂

0,05.......0,025.............0,025

⇒ m_CaCO3 = 0,2.100 = 20 (g)

PTHH : CH₄ + O₂ \(\rightarrow\) CO₂ + H₂O (1)

a) Số mol CH₄ tham gia phản ứng là

\(n_{CH_4}=\dfrac{V_{CH_4}}{22,4}=\dfrac{22,4}{22,4}=1\left(mol\right)\)

Theo PTHH ta có \(V_{O_2}=2V_{CH_4}=2\cdot2=4\left(mol\right)\)

Thể tích oxi cần dùng để đốt cháy 22,4 ( l ) CH₄ ( đktc ) là

\(V_{O_2}=n_{O_2}\cdot22,4=4\cdot22,4=89,6\left(l\right)\)

b) PTHH : CO₂ + NaOH \(\rightarrow\) Na₂CO₃ + H₂O (2)

Theo PTHH (1) ta có

\(n_{CO_2}=n_{CH_4}=1\left(mol\right)\)

Theo PT 2 ta lại có

\(n_{Na_2CO_3}=n_{CO_{2_{ }}}=1\left(mol\right)\)

Khối lượng Na₂CO₃ thu được là

\(m_{Na_2CO_3}=M_{Na_2CO_3}\cdot n_{Na_2CO_3}=106\cdot1=106\left(g\right)\)

sục tất cả các khí trên vào Ca(OH)₂ thì CO₂ PƯ sau đó cho 2 khí còn lại vào Br₂ thì C₂H₂ PƯ còn lại là C₂H₄

Khi dẫn hỗn hợp CH4 và C2H2 qua Brom dư thì chỉ có C2H2 tác dụng , khí thoát ra là CH4

thông khí tốt ở mỏ than và cấm sử dụng lửa trng mỏ than

b, Trích một ít hỗn hợp khí ra làm mẫu thử

Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch Brom thấy dung dịch Brom mất màu dần chứng tỏ trong đó có khí C2H2

PTPU: C2H2 + Br2 -----> C2H2Br2

Dẫn hỗn hợp khí còn lại qoa dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có xuất hiện kết tủa chứng tỏ có khí CO2

PTPU: CO2 + Ca(OH)2 -----> CaCO3 + H2O

Dẫn khí còn lại vào bình đựng CuO rồi nung nóng thấy bột CuO từ màu đen chuyển sang màu đỏ cam chứng tỏ có khí H2

PTPU: CuO + H2 --t^o--> Cu + H2O

c, Trích một ít hỗn hợp khí ra làm mẫu thử

Dẫn hỗn hợp khí qoa dung dịch Ca(OH)2 dư thấy có xuất hiện kết tủa chứng tỏ có khí CO2

PTPU: CO2 + Ca(OH)2 -----> CaCO3 + H2O

Dẫn hỗn hợp khí còn lại qua bình đựng khí Clo trong điều kiện có ánh sáng thấy lọ đựng khí Clo bị nhạt màu chứng tỏ có khí CH4

PTPU: CH4 + Cl2 --a/s--> CH3Cl

Dẫn khí còn lại vào lọ đựng bột Cu rồi nung nóng thấy bột Cu từ màu đỏ cam chuyển sang màu đen chứng tỏ có khí O2

PTPU: 2Cu + O2 --t^o--> 2CuO

do metan k tác dụng với đ br

%\(VCH_4\)=\(\frac{1,12}{2,24}\times100\)=50%

%vC2H4=100-50=50%

nC2H4=\(\frac{2,24-1,12}{22,4}\)=0,05

pthh:

C2H4 +br2 \(\rightarrow\)C2H4Br2

\(\Rightarrow\)nBr2=0,05

mBr2=0,05\(\times\)160=8(g)

- Lấy mẫu thử và đánh dấu

- Dẫn các mẫu thử vào dung dịch brom

+ Mẫu thử làm mất màu dung dịch brom chất ban đầu là C₂H₂

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₂Br₄

+ Mẫu thử không hiện chất bna đầu là CH₄ và H₂ (I)

- Dẫn khí clo với điều kiện ánh sáng

+ Mẫu thử làm mất màu vàng nhạt của clo chất ban đầu là CH₄

CH₄ + Cl₂ ---ánh sáng---> CH₃Cl + HCl

+ Mẫu thử còn lại là H₂

n_CH4 = \(\dfrac{5,6}{22,4}=0,25\) mol

Pt: CH₄ + 2O₂ --to--> CO₂ + 2H₂O

.....0,25--> 0,5-------> 0,25

V_O2 cần dùng = 0,5 . 22,4 = 11,2 (lít)

V_CO2 sau pứ = 0,25 . 22,4 = 5,6 (lít)

Pt: CO₂ + 2NaOH --> Na₂CO₃ + H₂O

0,25 mol---------------> 0,25 mol

m_Na2CO3 thu được = 0,25 . 106 = 26,5 (g)