CH4 → C2H2 + H2

2. Điều kiện phản ứng CH₄ tạo ra C₂H₂ 

Nhiệt độ: 1500°C Điều kiện khác: làm lạnh nhanh.

3. Cách tiến hành phản ứng CH₄ tạo ra C₂H₂ 

Phân hủy khí Methane CH₄ ở nhiệt độ cao 1500^oC sau đó làm lạnh nhanh

5. Tính chất hóa học của Methane

5.1. Tác dụng với oxygen

Phản ứng cháy hoàn toàn

Khi đốt trong oxygen, methane cháy tạo thành khí CO₂ và H₂O, tỏa nhiều nhiệt.

CH₄ + 2O₂ $\stackrel{t^o}{\to }$ CO₂ + 2H₂O

Hỗn hợp gồm một thể tích methane và hai thể tích oxygen là hỗn hợp nổ mạnh.

Phản ứng cháy không hoàn toàn: Được dùng trong sản xuất Formaldehyde, bột than, khí đốt,…

(đốt trong điều kiện thiếu không khí)

2CH₄ + 3O₂ → 2HCOOH + 2H₂O

5.2. Tác dụng với chlorinde khi có ánh sáng

CH₄ + Cl₂ $\stackrel{t^o}{\to }$HCl + CH₃Cl

CH₃Cl + Cl₂ → CH₂Cl₂ + HCl

CH₂Cl₂ + Cl₂ → CHCl₃ + HCl

CHCl₃ + Cl₂ → CCl₄ + HCl

Ở phản ứng này, nguyên tử H của Methane 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.

5.3. Phản ứng với hơi nước tạo ra khí CO

CH₄ + H₂O → CO + H₂O

(Điều kiện phản ứng: Nhiệt độ 100⁰, Chất xúc tác Ni)

5.4. Phản ứng phân hủy tạo ra acetylene

Methane bị nhiệt phân bằng cách nung nóng nhanh Methane với một lượng nhỏ oxi ở nhiệt độ khoảng 1500^oC (ΔH = 397kJ/mol)

2CH₄  → C₂H₂ + 3H₂

Oxi được dùng để đốt cháy 1 phần metan, cung cấp thêm nhiệt cho phản ứng.

6. Câu hỏi vận dụng liên quan

Câu 1. Phản ứng giữa Methane và khí Chlorine xảy ra cần điều kiện gì?

A. Acid làm xúc tác

B. Nhiệt độ cao

C. Bột sắt làm xúc tác

D. Có ánh sáng

Câu 2. Đốt cháy hoàn toàn 2,479 lít khí Methane trong V lít O₂. Thể tích khí Oxygen là:

A. 2,479 lít

B. 3,7185 lít

C. 4,958 lít

D. 9,916 lít

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

Câu 4. Dãy các chất làm mất màu dung dịch Bromine?

A. CH₄, C₂H₂

B. C₃H₈, C₂H₄

C. C₂H₄, C₃H₄

D. C₃H₆, CH₄

Câu 5. Chất nào dưới đây có liên kết ba trong phân tử

A. Methane

B. Butane

C. Ethylene

D. Acetylene

Câu 6: Phản ứng hóa học đặc trưng của methane là:

A. Phản ứng thế.

B. Phản ứng cộng.

C. Phản ứng oxi hóa – khử.

D. Phản ứng phân hủy.

Câu 7: Các tính chất vật lí cơ bản của methane 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

Câu 8: Trong phòng thí nghiệm có thể thu khí CH₄ bằng cách:

A. Đẩy không khí (ngửa bình)

B. Đẩy acid

C. Đẩy nước (úp bình)

D. Đẩy base

Câu 9: Để chứng minh sản phẩm của phản ứng cháy giữa methane 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

Câu 10: Điều kiện để phản ứng giữa Metan và Chlorine xảy ra là:

A. Có bột sắt làm xúc tác

B. Có acid làm xúc tác

C. Có nhiệt độ

D. Có ánh sáng

Câu 11: Cấu tạo phân tử acetylene gồm

A. hai liên kết đơn và một liên kết ba.

B. hai liên kết đơn và một liên kết đôi.

C. một liên kết ba và một liên kết đôi.

D. hai liên kết đôi và một liên kết ba.

Câu 12: Liên kết C=C trong phân tử acetylene có đặc điểm

A. một liên kết kém bền dễ đứt ra trong các phản ứng hóa học.

B. hai liên kết kém bền nhưng chỉ có một liên kết bị đứt ra trong phản ứng hóa học.

C. hai liên kết kém bền dễ đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học.

D. ba liên kết kém bền dễ đứt lần lượt trong các phản ứng hóa học.

Câu 13: Phản ứng nào trong các phản ứng sau không tạo ra acetylene?

A. Ag₂C₂ + HCl →

B. CH₄ $\stackrel{{1500}^{o}C}{\to }$

C. Al₄C₃ + H₂O→

D. CaC₂ + H₂O→

Câu 14: Acetylene tham gia phản ứng cộng H₂O (xúc tác HgSO₄, thu được sản phẩm hữu cơ là:

A. C₂H₄(OH)₂

B. CH₃CHO

C. CH₃COOH

D. C₂H₅OH

Câu 15: Khí Acetylene không có tính chất hóa học nào sau đây?

A. Phản ứng cộng với dung dịch bromine.

B. Phản ứng cháy với oxygen.

C. Phản ứng cộng với hydrogen.

D. Phản ứng thế với clo ngoài ánh sáng.

Câu 16. Trong các nhận xét dưới đây, nhận xét nào sai ?

A. Tất cả các ankan đều có công thức phân tử C_nH_2n+2.

B. Tất cả các chất có công thức phân tử C_nH_2n+2 đều là alkane.

C. Tất cả các alkane đều chỉ có liên kết đơn trong phân tử.

D. Tất cả các chất chỉ có liên kết đơn trong phân tử đều là alkane.

Câu 17. Phân tử CH₄ không tan trong nư­ớc vì lí do nào sau đây?

A. Methane là chất khí.

B. Phân tử methane không phân cực.

C. Methane không có liên kết đôi.

D. Phân tử khối của methane nhỏ.

Câu 18. Trong các chất dư­ới đây, chất nào có nhiệt độ sôi thấp nhất?

A. C₄H₁₀.

B. C₂H₆.

C. CH₄.

D. C₃H₈.

Câu 19. Có bao nhiêu đồng phân cấu tạo có công thức phân tử C₅H₁₂?

A. 3

B. 4

C. 5

D. 6

Câu 20. Hợp chất hữu cơ X có tên gọi là: 2 - clo - 3 - methylpentane. Công thức cấu tạo của X là:

A. CH₃CH₂CH(Cl)CH(CH₃)₂.

B. CH₃CH(Cl)CH(CH₃)CH₂CH₃.

C. CH₃CH₂CH(CH₃)CH₂CH₂Cl.

D. CH₃CH(Cl)CH₃CH(CH₃)CH₃.

7. Đáp án trắc nghiệm Metan

Câu 8. 

Điều chế Methane 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. 

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)₂ tạo kết tủa làm dung dịch bị vẩn đục.

Câu 15. 

Khí acetylene không có tính chất hóa học nào sau đây?

Khí acetylene có

Phản ứng cộng với dung dịch bromine.

Phản ứng cháy với oxygen.

Phản ứng cộng với hydrogen.

Không có phản ứng thế với chlorine ngoài ánh sáng.

Câu 19. 

Các đồng phân alkane có CTPT C₅H₁₂ là:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₃

CH₃-CH(CH₃)-CH₂-CH₃

C(CH₃)₄

Câu 20. 

Vậy có tất cả 3 đồng phân.

2 - clo - 3 - methylpentane “Đánh số gần halogen trước” ⇒Cl ở số 2 ; Methyl ở số 3 ;

pentane ⇒ Mạch chính có 5C

⇒ Công thức cấu tạo: ¹CH₃ – ²CH(Cl) – ³CH(CH₃) – ⁴CH₂ – ⁵CH₃

.......................................