Phương pháp nhận biết Methane, Ethylene, Acetylene

Chuyên đề Hóa học lớp 9: Phương pháp nhận biết Methane, Ethylene, Acetylene được VnDoc sưu tầm và giới thiệu nhằm giúp các em học sinh nắm được các phương pháp cơ bản nhận biết Methane, Ethylene, Acetylene

A. Lý thuyết và phương pháp giải

I. Phương pháp nhận biết

Bước 1: Xác định tính chất riêng của từng chất cụ thể.

Bước 2: Lựa chọn thuốc thử.

Bước 3: Trình bày phương pháp nhận biết theo các bước sau:

Đánh số thứ tự các lọ hóa chất.

Tiến hành nhận biết.

Ghi nhận hiện tượng.

Viết phương trình hóa học.

II. Phương pháp tách

1) Phương pháp vật lý

Phương pháp chưng cất để tách rời các chất lỏng hòa lẫn vào nhau, có thể dùng phương pháp chưng cất rồi ngưng tụ thu hồi hóa chất

Phương pháp chiết (dùng phễu chiết) để tách riêng những chất hữu cơ tan được trong nước với các chất hữu cơ không tan trong nước do chất lỏng sẽ phân thành 2 lớp.

Phương pháp lọc (dùng phễu lọc) để tách các chất không tan ra khỏi dung dịch.

2) Phương pháp hóa học

Chọn những phản ứng hóa học thích hợp cho từng chất để lần lượt tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp, đồng thời chỉ dùng những phản ứng hóa học mà sau phản ứng dễ dàng tái tạo lại các chất ban đầu.

III. Phương pháp tinh chế

* Nguyên tắc: Tinh chế là làm sạch hóa chất nguyên chất nào đó bằng cách loại bỏ đi tạp chất ra khỏi hỗn hợp.

* Phương pháp: Dùng hóa chất tác dụng với tạp chất mà không phản ứng với nguyên chất tạo ra chất tan hoặc tạo ra kết tủa lọc bỏ đi.

B. Bài tập vận dụng liên quan

Hướng dẫn giải chi tiết

Nhận xét :

N₂: không cho phản ứng cháy.

H₂: phản ứng cháy, sản phẩm cháy không làm đục nước vôi trong.

CH₄: phản ứng cháy, sản phẩm cháy làm đục nước vôi trong.

Các khí còn lại dùng các phản ứng đặc trưng để nhận biết.

Tóm tắt cách giải :

Lấy mỗi khí một ít làm mẫu thử.

Dẫn lần lượt các khí đi qua dd AgNO₃/NH₃. Khí nào tạo được kết tủa vàng là C₂H₂.

C₂H₂ + Ag₂O → AgC≡CAg ↓ + H₂O

Dẫn các khí còn lại qua dung dịch nước Bromine (màu nâu đỏ). Khí nào làm nhạt màu nước bromine là C₂H₄.

H₂C=CH₂ + Br₂ → BrH₂C-C₂Br

Lần lượt đốt cháy 3 khí còn lại. Khí không cháy là N₂. Sản phẩm cháy của hai khí kia được dẫn qua dung dịch nước vôi trong. Sản phẩm cháy nào làm đục nước vôi trong là CH₄. Mẫu còn lại là H₂.

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ +H₂O

H₂ + ½ O₂ → H₂O

Đáp án hướng dẫn giải

Dẫn hỗn hợp qua dd Ca(OH)₂ dư thu được CaCO₃

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

Thoát ra ngoài là hỗn hợp khí CH₄, C₂H₄, C₂H₂

Dẫn hỗn hợp khí này qua dung dịch AgNO₃/NH₃ thì C₂H₂ bị giữ lại trong kết tủa, thoát ra ngoài là CH₄ và C₂H₄.

C₂H₂ + AgNO₃ + NH₃ → Ag-C≡C-Ag↓+ NH₄NO₃

Dẫn hỗn hợp CH₄ và C₂H₄ qua dd Brom thì C₂H₄ bị giữ lại, thu được CH₄ tinh khiết.

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

*Tái tạo:

Tái tạo CO₂ bằng cách nhiệt phân muối CaCO₃

CaCO₃ → CaO + CO₂

Tái tạo C₂H₂ bằng cách cho Ag-C≡C-Ag tác dụng với HCl

Ag-C≡C-Ag + 2HCl →C₂H₂ + 2AgCl

Tái tạo C₂H₄ bằng cách cho C₂H₄Br₂ tác dụng với Zn/rượu

C₂H₄Br₂ + Zn → C₂H₄ + ZnBr₂

Đáp án hướng dẫn giải

Khí CO₂ là oxide acid nên bị hấp thụ bởi dung dịch kiềm theo pt:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

H₂SO₄ đậm đặc rất háo nước vì vậy để thu được ethylene tinh khiết ta dẫn hỗn hợp lần lượt qua bình 1 chứa Ca(OH)₂ dư, bình 2 chứa H₂SO₄ đậm đặc dư

Đáp án hướng dẫn giải

Dẫn hỗn hợp qua dung dịch nước Bromine dư, khi đó etilen sẽ bị giữ lại, còn khí methane tinh khiết sẽ thoát ra:

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

Với chuyên đề: Phương pháp nhận biết Methane, Ethylene, Acetylene trên đây chúng ta có thể hiểu rõ các bước, các chất để nhận biết được một số chất như methane, ethylene...

Đáp án hướng dẫn giải

Methane (CH₄) có phản ứng thế vì phân tử chỉ có liên kết đơn

Ethylene (C₂H₄), acetylene (C₂H₂) có phản ứng cộng vào liên kết kém bền trong liên kết đôi và liên kết ba dùng dd AgNO₃/ NH₃ trước, rồi dùng dd KMnO₄ (thuốc tím)

Các phản ứng tác dụng dd AgNO₃/ NH₃ cho màu Mầu vàng nhạt suy ra C₂H₂ (Alkyne)

C₂H₂ + AgNO₃ + NH₃ → C₂HAg↓ + NH₄NO₃

làm mất màu dung dịch KMnO₄ (thuốc tím) suy ra C₂H₄

3C₂H₄ + KMnO₄ + 4H₂O → 3C₂H₄(OH)₂ + 2MnO₂ + 2KOH

Còn lại là CH₄

Đáp án hướng dẫn giải

Dẫn 4 khí trên lần lượt qua dd nước vôi trong dư.

+ Có 2 khí làm đục nước vôi trong: SO₂, CO₂ (nhóm 1)

SO₂ + Ca(OH)₂ → CaSO₃ + H₂O

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O

+ 2 khí không làm đục nước vôi trong: C₃H₈, C₂H₂ (nhóm 2).

Cho 2 khí ở mỗi nhóm lần lượt qua dd nước Bromine. Khí ở nhóm 1 làm mất màu nâu đỏ của dd Brom là SO₂ và khí ở nhóm 2 cũng có hiện tượng như vậy là C₂H₂. Hai khí còn lại là CO₂ và C₃H₈.

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → H₂SO₄ + 2HBr

C₂H₂ + Br₂ → C₂H₂Br₄

Đáp án hướng dẫn giải

Lòng trắng trứng tạo kết tủa vàng với HNO₃

I₂ làm dung dịch hồ tinh bột chuyển sang màu xanh

Còn lại là xà phòng

=> Dùng HNO₃, I₂ sẽ phân biệt được 3 chất trên

Đáp án hướng dẫn giải

Dẫn mỗi khí một ít làm mẫu thử và đánh số thứ tự :

- Dẫn các khí qua dung dịch nước vô trong dư:

+ Các chất làm đục nước vôi trong là CO₂, SO₂ tạo thành nhóm ( I )

Phương trình hóa học: Ba(OH)₂ + SO₂ → BaSO₃↓ + H₂O

Ba(OH)₂ + CO₂ → BaCO₃↓ + H₂O

+ Các chất không có hiện tượng gì là CH₄, C₂H₄ tạo thành nhóm ( II )

- Đưa các khí ở nhóm (I) và nhóm (II) qua dung dịch Bromine dư:

+ Chất ở nhóm (I) làm dung dịch nhạt màu là SO₂:

Phương trình hóa học: SO₂ + 2H₂O + Br₂ → H₂SO₄ + 2HBr

+ Chất còn lại ở nhóm (I) là CO₂.

+ Chất ở nhóm ( II ) làm nhạt màu dung dịch Bromine là C₂H₄:

Phương trình hóa học: C₂H₄ + Br2 → C₂H₄Br₂

+ Chất ở còn lại ở nhóm (II) là CH₄.

Đáp án hướng dẫn giải

Đưa quỳ ẩm vào các khí.

Cl₂ làm mất màu quỳ, trước đó quỳ hoá đỏ.

Cl₂ + H₂O ⇔ HCl + HClO

HClO ⇔ HCl + O

CO₂, SO₂ làm quỳ hoá đỏ nhạt

CO₂ + H₂O ⇔ H₂CO₃

SO₂ + H₂O ⇔ H₂SO₃

Hai khí này cho vào bình khí H₂S. SO₂ tạo kết tủa vàng, CO₂ không hiện tượng

SO₂ + 2H₂S → 3S + 2H₂O

Hai hydrocarbon ko hiện tượng

* Dẫn 2 hydrocarbon qua dung dịch AgNO₃/NH₃. C₂H₂ tạo kết tủa vàng Ag₂C₂, C₂H₄ ko hiện tượng

C₂H₂ + 2AgNO₃ + 2NH₃ → Ag₂C₂ + 2NH₄NO₃

Đáp án hướng dẫn giải

Trích mẫu thử và đánh số thứ tự

Cho các mẫu thử tác dụng với dung dịch AgNO₃ trong NH₃

Mẫu thử nào tạo kết tủa vàng là but-1-yne

CH≡C-CH₂-CH₃ + AgNO₃ + NH₃→ CAg≡C-CH₂-CH₃ + NH₄NO₃

Cho 2 mẫu tử còn tác dụng với dd bromine

Mẫu thử nào làm mất màu dd bromine là but-2-yne

CH₃-C≡C-CH₃ + 2Br₂ → C₄H₆Br₄

Mẫu thử không có hiện tượng gì là Butane

C. Câu hỏi trắc nghiệm liên quan

Câu 1: Dùng một hoá chất nào sau đây để nhận biết styrene, toluene, phenol?

A. Dung dịch Br₂.

B. Dung dịch HCl.

C. Dung dịch NaOH.

D. Dung dịch HNO₃.

Câu 2: Có 4 chất lỏng đựng trong 4 lọ bị mất nhãn: ethylic alcohol, toluene, phenol, formic acid. Để nhận biết 4 chất đó có thể dùng nhóm thuốc thử nào sau đây ?

A. Quỳ tím, nước Br₂, dung dịch NaOH.

B. Dung dịch Na₂CO₃, nước Br₂, Na.

C. Quỳ tím, nước Br₂, dung dịch K₂CO₃.

D. Na, dung dịch HCl, dung dịch AgNO₃ trong NH₃.

Câu 3: Chỉ dùng thêm một chất nào trong các chất dưới đây để nhận biết các chất: ethylic  alcohol, acetic acid, glycerol, glucose đựng trong 4 lọ mất nhãn?

A. dung dịch AgNO₃ trong NH₃.

B. Quỳ tím.

C. CaCO₃.

D. Cu(OH)₂.

Câu 4: Để loại bỏ SO₂ có lẫn trong C₂H₄ người ta cho hỗn hợp khí qua dung dịch

A. KMnO₄

B. Ca(OH)₂

C. K₂CO₃

D. Br₂.

Câu 5: Để làm sạch khí CH₃NH₂ có lẫn các khí CH₄, C₂H₂, H₂, người ta dùng

A. dung dịch HCl và dung dịch NaOH

B. dung dịch Br₂ và dung dịch NaOH

C. dung dịch HNO₃ và dung dịch Br₂

D. dung dịch HCl và dd K₂CO₃

Câu 6: Khi làm khan rượu C₂H₅OH có lẫn một ít nước người ta dùng cách nào sau đây?

A. Cho CaO mới nung vào rượu.

B. Cho CuSO₄ khan vào rượu.

C. Chưng cất phân đoạn.

D. Cho rượu đi qua tháp chứa zeolit (một chất hút nước mạnh).

Câu 7. Để làm sạch Ethylene có lẫn Acetylene ta cho hỗn hợp đi qua dung dịch nào sau đây

A. dung dịch bromine dư.

B. dung dịch KMnO₄ dư.

C. dung dịch AgNO₃/NH₃ dư.

D. cả A, B, C đều đúng.

Câu 8. Phân biệt các chất methane, ethylene, acetylene bằng phương pháp hóa học, ta dùng

A. dung dịch AgNO₃/NH₃ và nước bromine.

B. dung dịch AgNO₃/NH₃

C. dung dịch NaOH.

D. dung dịch KMnO₄

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