Giải KHTN 9 sách VNEN bài 37: Ôn tập chủ để 8: Hidrocacbon - Nhiên liệu

II. Kiến thức trọng tâm

Câu 1: Trang 33 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Điền thông tin hoàn thành bảng tóm tắt kiến thức về các hidrocacbon dưới đây:

- Phương trình hóa học:

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

Trả lời:

CTPT		CH4 Metan	C2H4 Etilen	C2H2 Axetilen	C6H6 Benzen
CTCT
Đặc điểm cấu tạo		Chỉ có liên kết đơn.	Mạch hở, có liên kết đôi (trong đó chứa 1 liên kết kém bền)	Mạch hở, có liên kết ba (trong đó chứa 2 liên kết kém bền)	Có vòng benzen, (trong đó 3 liên kết đôi xen kẽ với 3 liên kết đơn (bền))
Tính chất vật lí		Chất khí Không màu Không mùi Nhẹ hơn không khí Ít tan trong nước.			Chất lỏng Không màu không tan trong nước Nhẹ hơn nước Hòa tan được nhiều chất hữu cơ
Phản ứng thế	Cl2,as	Có	Không	Không	Không
	Br2/Febột,to	Không	Không	Không	Có
Phản ứng cộng brom (dung dịch brom)		Không	Có	Có	Không
Phản ứng cộng $H_2/Ni$,to		Không	Có	Có	Có
Phản ứng trùng hợp		Không	Có	Có	Không
Phản ứng cháy		Có	Có	Có	Có
Trạng thái tự nhiên		Chất khí	Chất khí	Chất khí	Chất lỏng
Ứng dụng		Dùng nhiều trong phản ứng hóa công nghiệp, nguyên liệu để sản xuất hidro, metanol, ...	Là nguyên liệu để sản xuất một số hóa chất như axit axetic, chất dẻo, rượu etylic, ....	Dùng trong đèn oxi - axetilen, nguyên liệu để sản xuất cao su, axit axetic, và nhiều hóa chất khác, ...	Nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp, để sản xuất chất dẻo, phẩm nhuộm, ... Ngoài ra, benzen còn được sử dụng làm dung môi trong công nghiệp.

PTHH:

CH₄ + Cl₂ →as CH₃Cl + HCl

CH₄ + 2O₂ → CO₂+ 2H₂O

C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂

C₂H₄ + H₂ → C₂H₆

nC₂H₄ → n(CH₂−CH₂)

C₂H₄ + 3O₂ → 2CO₂ + 2H₂O

C₂H₂ + 2Br₂ → C₂H₄Br4

C₂H₂  + 2H₂ → C₂H₆

nC₂H₂ → n(CH−CH)

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O

C₆H₆ + Br₂ → (Fe,t⁰) C₆H₅Br + HBr

C₆H₆ + H₂ →(Ni,t⁰) C₆H₁₂

2C₆H₆ + 15O₂ → 12CO₂+6H₂O

Câu 2: Trang 34 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Trò chơi: Ô chữ

- Trả lời các câu hỏi hoàn thành ô chữ theo hàng ngang dưới đây để tìm ra từ khóa bằng cách nối các chữ cái trong các ô bôi đậm và trả lời câu hỏi cho từ khóa ở cuối.

- Luật chơi và tính điểm: Trò chơi chỉ diễn ra tối đa trong 7 phút. Mỗi câu trả lời đúng được 10 điểm. Tìm được từ khóa 10 điểm. Trả lời câu hỏi cho từ khóa được 20 điểm. Tổng điểm tối đa 100 điểm.

Hình ô chữ: sgk trang 34.

Hàng ngang số 1: Etilen và axetilen đều chứa liên kết kém bền nên ... bị đứt ra trong các phản ứng hóa học (2 chữ cái)

Hàng ngang số 2: Etilen có phản ứng này khi đun nóng với chất xúc tác, nhiệt độ và áp suất phù hợp sinh ra sản phẩm có khối lượng phân tử lớn, dùng làm chất dẻo (8 chữ cái)

Hàng ngang số 3: Cả metan, etilen, axetilen và benzen đều có phản ứng này (4 chữ cái)

Hàng ngang số 4: Metan và benzen đều có phản ứng loại này nhưng điều kiện phản ứng khác nhau (3 chữ cái)

Hàng ngang số 5: Benzen cũng có liên kết kém bền như etilen và axetilen nhưng benzen không làm mất màu dung dịch brom, chứ tỏ benzen ..... tham gia phản ứng cộng hơn etilen và axetilen.

Hàng ngang số 6: Etilen và axetilen đều có phản ứng này khi tác dụng với dung dịch brom (4 chữ cái)

Hàng ngang số 7: Metan, etilen, axetilen và benzen đều ...... trong nước (8 chữ cái).

Từ khóa là: .....................

* Câu hỏi cho từ khóa hàng dọc: Từ khóa diễn tả khả năng phản ứng của chất nào trong số các chất metan, etilen, axetilen, benzen? Tại sao lại có tính chất đó?

Trả lời:

Hàng ngang số 1: Dễ

Hàng ngang số 2: Trùng hợp

Hàng ngang số 3: Cháy

Hàng ngang số 4: Thế

Hàng ngang số 5: Khó

Hàng ngang số 6: Cộng

Hàng ngang số 7: Không tan

* Từ khóa: Dễ thế khó cộng

=> Trả lời câu hỏi cho từ khóa: Từ khoá diễn tả khả năng phản ứng của benzen. Nguyên nhân gây ra tính chất đó là vì mặc dù trong cấu tạo của benzen có 3 liên kết đôi nhưng 3 liên kết đôi này xen đều nhau tạo thành 1 vòng khép kín nên chúng có ảnh hưởng lẫn nhau, tạo thành vòng bền nên không dễ có phản ứng cộng như etilen và axetilen và do vòng bền nên dễ có phản ứng thế hơn

Câu 3: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Phân biệt các khái niệm dầu mỏ, khí thiên nhiên và nhiên liệu.

Trả lời:

+ Dầu mỏ: là một hỗn hợp tự nhiên của nhiều hidrocacbon

+ Khí thiên nhiên: Có thành phần chính là metan.

+ Nhiên liệu: là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng.

III. Bài tập

Câu 1: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết các khí không màu sau:

a) metan, etilen, axetilen và khí cacbonic.

b) metan, etilen và khí sunfuro.

Trả lời:

a) 

b)

Câu 2: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Khí metan bị lẫn một ít propen (CH₂=CH−CH₃) và propin (CH ≡ C−CH₃). Trình bày cách loại bỏ propan và propin để thu được khí metan tinh khiết.

Trả lời:

Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch brom dư, chỉ có propan và propin chứa các liên kết bội phản ứng với dung dịch brom. Do đó, khí thu được sau phản ứng là khí metan tinh khiết.

Câu 3: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Viết PTHH (ghi rõ điều kiện phản ứng) hoàn thành sơ đồ biến hóa sau:

Metan →  axetilen →  etan(CH₃−CH₃) →  cloetan (CH₃−CH₂Cl)

Etilen → etan

Trả lời:

2CH₄ → (1500⁰C,làmlạnhnhanh) C₂H₂ + 3H₂

C₂H₂ + 2H₂ → (Ni,t⁰) C₂H₆

C2H6+Cl2 →(as) C2H5Cl

C2H4 + H2 → (Ni,t⁰) C2H6

Câu 4: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

a) Viết PTHH của phản ứng đốt cháy các chất: metan, etilen, axetilen.

b) Quan sát hình ảnh ngọn lửa khi đốt cháy từng chất, cho biết sự khác nhau và giải thích nguyên nhân sự khác nhau đó.

Trả lời:

a) 

CH4+2O2 → CO2+2H2O

C2H4+3O2 → 2CO2+2H2O

2C2H2+5O2 → 4CO2+2H2O

b)

+ Axetilen cháy với ngọn lửa sáng, tỏa nhiều nhiệt

+ Etilen cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt

+ Metan cháy vs ngọn lửa màu đỏ

Câu 5: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Cho 0,896 lít (đktc) một hỗn hợp gồm metan, etilen và axetilen sục vào bình đựng dung dịch brom dư. Sau phản ứng có V lít khí thoát ra và thấy có 4,8 gam brom phản ứng. Đốt toàn bộ lượng khí thoát ra khỏi bình brom thì thu được 0,88 gam CO2

a) Viết PTHH của phản ứng xảy ra.

b) Tính phần trăm về thể tích các chất trong hỗn hợp ban đầu

Trả lời:

a) PTHH:

C2H4+Br2 → C2H4Br2

C2H2+2Br2 → C2H2Br4

CH4+2O2 → CO2+2H2O

b) Tổng số mol khí ban đầu là: $n_k = \frac{0,896}{ 22,4} = 0,04$mol

- Số mol brom tham gia phản ứng là: $n_{Br_2} = \frac{4,8}{160} =0,03$ mol

- Số mol CO2 tạo thành là: $n_{CO_2} = 0,02$mol

- Theo phương trình hóa học:

$n_{CH_4} = n_{CO_2} = 0,02 mol \Rightarrow V_{CH_4} = 0,02 \times 22,4 = 0,4484 lít

$\Rightarrow n_{axetilen,etilen} = 0,04 − 0,02 = 0,02$ (mol)

Gọi số mol của etilen và axetilen trong hỗn hợp ban đầu là x, y (0 < x, y < 0,02)

- Theo PTHH, ta có hệ phương trình sau:

$\left\{\begin{matrix}x+y = n_{etilen,axetilen} =0,02 \\x+2y=nBr2=0,03 \end{matrix}\right.$

$\Leftrightarrow $ $\left\{\begin{matrix}x = 0,01 \\y = 0,01 \end{matrix}\right.$

Vậy, $V_{C_2H_4} = V_{C_2H_2} = 0,01 \times 22,4 = 0,224$ lít

Câu 6: Trang 35 khoa học tự nhiên VNEN 9 tập 2

Đốt cháy hoàn toàn 784 ml khí (đktc) một hidrocacbon A thu được 1,54 gam $CO_2$ và 1,89 gam nước. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của A. Biết A có mạnh cacbon hở và làm mất màu dung dịch brom. Viết PTHH của phản ứng xảy ra.

Trả lời:

Số mol của A là: $n_A = \frac{0,784}{22,4} = 0,035$ (mol)

Số mol $CO_2$ và $H_2O$ lần lượt là: 

$n_{CO_2} = 0,035$ (mol)

$n_{H_2O} = 0,105$ (mol)

Gọi công thức phân tử của A là $C_xH_y$.

* Bảo toàn nguyên tố $C$ và $H$, ta có: $0,0175x = 0,035 \Rightarrow x = 2; 0,0175y = 2 \times 0,105$