BÀI 21: ALKANE

Bài tập 21.1(trang 55): Hợp chất nào sau đây là hydrocarbon?

A. Saccharose.                 B. Glucose.            C. Giấm ăn.           D. Methane.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: D.

Bài tập 21.2(trang 55): Hợp chất nào sau đây là alkane?

A. Ethylic alcohol.           B. Fructose.           C. Propane.            D. Ethylene.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: C.

Bài tập 21.3 (trang 55): 

Hình bên là hình bình chứa gas dùng cho đun nấu trong gia đình. Theo em, trong bình gas có chứa hợp chất hữu cơ gì?

A. Propane ở thể khí.                                               

B. Butane ở thể khí.

C. Hỗn hợp propane và butane ở thể khí.                

D. Hỗn hợp các khí alkane hóa lỏng.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: D.

Bài tập 21.4 (trang 55): 

Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Trong bình gas chứa các alkane ở thể lỏng.

B. Biogas là sản phẩm của quá trình phân hủy hữu cơ trong điều kiện thiếu oxygen, nên thành phần của biogas chỉ dùng chỉ gồm các hydrocarbon.

C. Khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, biogas đều có chứa methane.

D. Methane là alkane dễ bay hơi nên không được dùng làm nhiên liệu.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: C.

Bài tập 21.5 (trang 55): Dãy các alkane được sử dụng phổ biến trong đời sống là:

A.                          B.

C.                          D.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: A.

Bài tập 21.6 (trang 56): 

Đâu là tính chất vật lí cơ bản của methane trong các tính chất sau?

A. Chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước.

B. Chất khí, không màu, tan nhiều trong nước.

C. Chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí, ít tan trong nước.

D. Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: D.

Bài tập 21.7 (trang 56): Điều khẳng định nào sau đây không đúng?

A. Methane là chất khí nhẹ hơn không khí.

B. Methane là nguồn cung cấp hyđrogen cho công nghiệp sản xuất phân bón hóa học.

C. Methane là chất khí cháy được trong không khí và tỏa nhiều nhiệt.

D. Methane là chất khí nhẹ hơn khí hyđrogen.

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: D.

Bài tập 21.8 (trang 56): 

Nến thơm hay sáp thơm sẽ tỏa ra mùi hương khi đốt. Mùi hương của nến thơm giúp thư giãn, kiểm soát tâm trạng, khử mùi hôi hiệu quả nên được nhiều người ưa chuộng. Nến thơm được làm từ nhiều loại sáp như sáp paraffin, sáp đậu nành, sáp ong,… Hình bên dưới là sáp paraffin và nến được làm từ sáp. Sáp parafin có thành phần chủ yếu là các alkane có số carbon ≥ 18.

Một loại sáp parafin dùng làm nến có thành phần chính là một alkane chứa 25 nguyên tử carbon trong phân tử. Vậy số nguyên tử hydrogen trong phân tử alkane nói trên là bao nhiêu?

A. 48                     B. 50                      C. 52                      D. 54

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: C.

Bài tập 21.9 (trang 56): Cho các phát biểu về ứng dụng của alkane như sau:

(a) Methan, propane, butane thường được sử dụng làm khí đốt.

(b) Các alkane lỏng  được sử dụng làm nhiên liệu như xăng, dầu.

(c) Phần lớn các alkane khí đều được sử dụng làm nhiên liệu hóa lỏng.

(d) Các alkane từ đến được dùng làm nến và sáp thơm.

Số phát biểu đúng là

A. 2                       B. 3                        C. 4                                  D. 5

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: B.

Bài tập 21.10 (trang 57): 

Hydrocarbon A có chứa 18,18% hydrogen theo khối lượng. Cho các phát biểu sau:

(a) A là alkane có thể khí ở điều kiện thường.

(b) A có 10 nguyên tử hydrogen.

(c) A được dùng làm nhiên liệu cho ô tô và các phương tiện giao thông khác.

(d) A có trong các bình gas dùng trong bếp gas, lò sưởi, lò nướng,…

(e) A là thành phần chính của khí thiên nhiên.

A. 2                       B. 3                        C. 4                                  D. 5

Bài giải chi tiết: 

Đáp án đúng: B.

Đặt công thức cần tìm của A là: .

Ta có: . 

=>

Theo đề bài, ta được:

=>

Vậy công thức hóa học của hợp chất A là .

Như vậy:

(a) đúng vì các hydrocarbon có số nguyên tử carbon ≤ 4 đều là các hydrocarbon thể khí ở điều kiện thường.

(b) sai vì A chỉ có 8 nguyên tử hyđrogen.

(c) đúng vì A được dùng làm nhiên liệu cho ô tô và các phương tiện giao thông khác.

(d) đúng vì A có trong các bình gas dùng trong bếp gas, lò sưởi, lò nướng,…

(e) sai vì thành phần chính của khí thiên nhiên là methane.

Bài tập 21.11 (trang 57):

Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai trong các phát biểu sau?

a) Methane là alkane đơn giản nhất thường được tạo ra từ sấm sét.

b) Methane là khi cháy sinh ra khí carbon dioxide và nước, phản ứng tỏa nhiệt.

c) Methane còn gọi là khí hồ ao.

d) Đốt cháy hoàn toàn 1 mol khí methane sinh ra 1 mol và 4 mol hơi nước.

Bài giải chi tiết: 

(a) sai vì methane không tạo ra từ sấm sét.

(b) đúng.

(c) đúng vì methane còn gọi là khí hồ ao.

(d) sai vì 1 mol khí methane sinh ra 1 mol và 2 mol hơi nước theo phương trình hóa học sau:

Bài tập 21.12 (trang 57): 

Nhận định nào đúng, nhận định nào sai trong các nhận định sau?

a) Tất cả các alkane ở thể khí được dùng làm nhiên liệu hóa lỏng.

b) Xăng dầu có thành phần chủ yếu là các alkane ở thể lỏng.

c) Khi đốt cháy alkane cho sản phẩm chủ yếu là các khí carbon dioxide và hơi nước.

d) Gas dùng để đun nấu có thành phần chủ yếu là propane và butane hóa lỏng, các alkane này ở thể khí ở điều kiện thường và có mùi rất khó ngửi.

Bài giải chi tiết: 

(a) sai vì chỉ có một số alkane ở thể khí được dùng làm nhiên liệu hóa lỏng.

(b) đúng.

(c) đúng.

(d) sai vì các alkane đều không mùi, sở dĩ khí thoát ra ở bình gas có mùi bởi vì nhà sản xuất đã cho thêm chất có mùi khó ngửi mục đích để phát hiện rò rỉ khí gas đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

Bài tập 21.13 (trang 57):

Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên, có nhiều ứng dụng trong đời sống. trong các nhận định sau đây, nhận định nào đúng, nhận định nào sai?

a) Methane là dẫn xuất của hydrocarbon, ở điều kiện thường là chất khí, không màu, không mùi, không vị.

b) Methane có thể cháy trong không khí khi tiếp xúc với nguồn nhiệt độ cao và sản phẩm cháy có lượng phát thải thấp nhất so với các alkane khác.

c) Methane thường được xem là nguồn năng lượng sạch do quá trình đốt cháy tạo ra ít khí phát thải hơn so với nhiều nhiên liệu khác.

d) Methane, carbon dioxide là khí gây ra hiệu ứng nhà kính.

Bài giải chi tiết: 

(a) sai vì methane là hydrocarbon.

(b) đúng.

(c) đúng.

(d) đúng.

Bài tập 21.14 (trang 58):

Nhận xét nào đúng, nhận xét nào sai trong cách nhận xét sau đây về biogas?

a) Biogas là một loại khí tự nhiên có thành phần chủ yếu là methane được tạo ra từ quá trình phân hủy hữu cơ bởi vi khuẩn trong điều kiện thiếu oxygen.

b) Biogas là nguồn năng lượng tái tạo và thân thiện với môi trường có thành phần chủ yếu bao gồm các khí methane, ethane, carbon dioxide và một lượng nhỏ các khí khác như nitrogen, hydrogen sulfide, hơi nước.

c) Ứng dụng của biogas rất đa dạng như làm nhiên liệu để nấu ăn, sưởi ấm, chạy một số động cơ, thắp sáng.

d) Biogas không chỉ giúp xử lí chất thải hữu cơ mà còn giúp giảm phát thải khí nhà kính do methane có khả năng gây hiệu ứng nhà kính.

Bài giải chi tiết: 

(a) đúng.

(b) sai vì biogas không có ethane.

(c) đúng.

(d) đúng.

Bài tập 21.15 (trang 58):

Tại sao người ta chọn alkane làm nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt?

Bài giải chi tiết:

Người ta chọn alkane làm nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt vì alkane dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt khi cháy.

Bài tập 21.16 (trang 58):

Chất khí B là hydrocarbon có nhiều ứng dụng trong đời sống như sử dụng làm nhiên liệu trong gia đình (đun nấu), nhiên liệu chạy một số động cơ, làm nguyên liệu sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng như methanol, methanal,… Mặt khác khí B cũng là nguyên nhân gây ra các vụ nổ hầm than, là khí gây ra hiệu ứng nhà kính. Hãy xác định công thức hóa học của B, cho biết hàm lượng carbon có trong B là 75%.

Bài giải chi tiết:

Đặt công thức cần tìm của B là

Ta có:

.

Trong có:

=> .

Vậy công thức hóa học của hợp chất B là .

Bài tập 21.17 (trang 58):

Thành phần chính của gas, xăng, dầu là các alkane đều không mùi. Hãy cho biết:

a) Vì sao gas, xăng, dầu có mùi khó chịu?

b) Sản phẩm của quá trình đốt cháy gas, xăng, dầu có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường?

Bài giải chi tiết:

a) Mùi khó chịu có trong gas, xăng, dầu là mùi đặc trưng của một số hợp chất được đưa thêm vào nhằm giúp cho ta dễ dàng phát hiện sự rò rỉ của chúng để có biện pháp xử lý kịp thời.

b) Hợp chất tạo mùi nêu trên là hợp chất của lưu huỳnh nên sản phẩm đốt gas, xăng, dầu gồm ; ; . Các khí ; gây ảnh hưởng xấu đến môi trường như gây ra hiệu ứng nhà kính gây ô nhiễm không khí và mưa acid,…

Bài tập 21.18 (trang 58):

Gas dùng để đun nấu là một hỗn hợp gồm hai hyđrocarbon X, Y hóa lỏng.

a) Hãy cho biết công thức hóa học của X, Y.

b) Vì sao người ta dùng X, Y để làm gas đun nấu?

c) Vì sao người ta không dùng hỗn hợp methane và ethane để sản xuất gas mà lại dùng hỗn hợp X, Y để làm gas đun nấu?

Bài giải chi tiết:

a) Công thức hóa học của X và Y:

+ X: Propane  

+ Y: Butane . 

=> Hỗn hợp này thường được gọi là LPG (Liquefied Petroleum Gas).

b) Người ta dùng hỗn hợp propane và butane để làm gas đun nấu vì:

- Propane và butane khi cháy sinh ra lượng nhiệt lớn, đủ để đáp ứng nhu cầu đun nấu hiệu quả.

- Ở áp suất và nhiệt độ thường, propane và butane dễ dàng hóa lỏng, giúp lưu trữ và vận chuyển thuận tiện.

- Hỗn hợp này cháy ổn định, không tạo khói, đảm bảo an toàn và sạch sẽ trong quá trình sử dụng.

c) Người ta không dùng hỗn hợp methane và ethane để sản xuất gas mà lại dùng hỗn hợp propane và butane hóa lỏng để làm gas đun nấu vì:

- Methane (CH₄) và ethane (C₂H₆) có điểm sôi rất thấp, cần nhiệt độ cực lạnh hoặc áp suất rất cao để hóa lỏng, gây khó khăn trong lưu trữ và vận chuyển.

Trong khi đó, propane và butane dễ hóa lỏng ở áp suất thấp hơn.

- Methane và ethane khi cháy sinh ra ít nhiệt hơn so với propane và butane, không hiệu quả bằng.

- Propane và butane ít bay hơi hơn methane, giảm nguy cơ rò rỉ và cháy nổ trong quá trình sử dụng.