Tài liệu tham khảo về việc cân bằng phản ứng CH3COONa với NaOH1. Phương trình phản ứng của CH3COONa với NaOH
2. Hiện tượng khi CH3COONa phản ứng với NaOH
- Có khí không màu thoát ra khỏi phản ứng.
3. Quy trình thực hiện phản ứng giữa CH3COONa và NaOH
- Đun nóng natri axetat khan với hỗn hợp vôi sống và xút
- Metan xuất hiện nhiều trong các mỏ khí, mỏ dầu, mỏ than, bùn ao và khí biogas
4.1. Tính chất hóa học
a. Phản ứng với oxy
- Khi metan cháy trong oxy, tạo ra khí CO2 và H2O, đồng thời phản ứng này giải phóng nhiều nhiệt.
- Một hỗn hợp bao gồm 1 thể tích metan và 2 thể tích oxy tạo thành hỗn hợp dễ nổ.
b. Phản ứng với clo dưới ánh sáng
- Phương trình phản ứng hóa học:
- Trong phản ứng này, nguyên tử H của metan bị thay thế bằng nguyên tử Cl, do đó phản ứng này được gọi là phản ứng thay thế.
4.2. Ứng dụng
- Metan cháy sinh ra nhiều nhiệt, do đó được sử dụng làm nhiên liệu trong sinh hoạt và công nghiệp.
- Metan là nguyên liệu để sản xuất hiđro theo quy trình sau:
- Metan còn được dùng để sản xuất bột than và nhiều loại hợp chất khác.
Đun nóng natri axetat khan cùng với hỗn hợp vôi tôi xút.
5. Natri axetat là gì?
Natri axetat, hay còn gọi là natri etanoat, là muối natri của axit axetic với công thức hóa học CH3COONa. Đây là một hóa chất giá rẻ, sản xuất đại trà và được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực.
Các tên gọi khác bao gồm: axetat natri, natri acetate, sodium acetate, muối natri.
5.1 Công thức cấu tạo
Công thức hóa học của natri axetat là CH3COONa.
5.2 Tính chất lý hóa
Natri axetat tồn tại dưới dạng bột trắng, dễ chảy rữa và không có mùi.
Khối lượng riêng: 1.52 g/cm³ đối với dạng khan và 1.45 g/cm³ đối với dạng ngậm 3 nước
Điểm nóng chảy: 324 °C (dạng khan), 58 °C (dạng ngậm 3 nước)
Điểm sôi: 881.4 °C (dạng khan), 122 °C (dạng ngậm 3 nước)
Độ hòa tan trong nước: 36.2 g/100ml (ở 0 °C), 46.4 g/100ml (ở 20 °C), và 170.15 g/100ml (ở 100 °C)
Phản ứng nhiệt phân: Natri axetat bị khử caboxyl để tạo metan dưới điều kiện nhiệt phân kết hợp với natri hydroxit (CH3COONa biến thành CH4)
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Có thể sử dụng để tổng hợp este với một halogen alkyl như brometan
CH3COO-Na+ + Br-CH2-CH3 → CH3COOCH2-CH3 + NaBr
5.3 Tổng hợp natri axetat
Trong phòng thí nghiệm, natri axetat được điều chế bằng cách phản ứng axit axetic với natri cacbonat, natri hidrocacbonat hoặc natri hydroxit
CH3COOC2H5 + NaOH → CH3COONa + C2H5OH
Trên thực tế, do natri axetat có giá thành thấp, người ta thường mua từ nhà cung cấp hóa chất thay vì tự tổng hợp trong phòng thí nghiệm.
5.4 Ứng dụng của natri axetat
Trong ngành thực phẩm: Natri axetat được sử dụng như một gia vị có thể thêm vào thực phẩm. Dưới dạng natri điaxetat – hợp chất tỉ lệ 1:1 giữa natri axetat và axit axetic – thường được dùng thay cho muối trong khoai tây chiên.
Trong ngành công nghiệp: Trong ngành dệt: giúp trung hòa nước thải có chứa axit sulfuric và là chất chống màu khi sử dụng thuốc nhuộm anilin. Cũng được sử dụng như một chất tẩy trong thuộc da, và làm chậm quá trình lưu hóa chloropren trong sản xuất cao su tổng hợp.
Trong dung dịch đệm: Dung dịch natri axetat kết hợp với axit axetic có khả năng giữ cho độ pH ổn định tương đối.
Trong xây dựng: Được sử dụng như một chất chống cháy và làm chất đệm trong các thiết bị sưởi, như sưởi tay và băng nóng. Thích hợp để giữ ấm trong môi trường lạnh, có thể mang theo bên người mà không cần đốt lửa hoặc sử dụng hệ thống gas.
6. Bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1: Đốt cháy hợp chất hữu cơ nào sau đây sẽ thu được số mol CO2 ít hơn số mol H2O?
A. CH4
B. C4H6
C. C2H4
D. C6H6
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là A
Câu 2: Metan có những ứng dụng nào?
A. Metan cháy sinh ra nhiều nhiệt, vì vậy nó được sử dụng làm nhiên liệu trong sinh hoạt và sản xuất.
B. Metan được dùng làm nguyên liệu để sản xuất hiđro.
C. Metan còn được ứng dụng để chế tạo bột than và các chất khác.
D. Tất cả các phương án A, B, C đều đúng.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D
Các ứng dụng của metan bao gồm
+ Metan khi cháy tạo ra nhiều nhiệt, do đó được sử dụng làm nhiên liệu cho sinh hoạt và sản xuất.
+ Metan cũng được dùng để sản xuất hiđro.
+ Metan còn được sử dụng để sản xuất bột than và nhiều hợp chất khác.
Câu 3: Khi đốt 4,8 gam metan trong oxi, thể tích khí CO2 thu được là V lít. Xác định giá trị của V.
A. 3,36 lít
B. 4,48 lít
C. 5,60 lít
D. 6,72 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là D
Câu 4: Các đặc điểm vật lý của metan là gì?
A. Là khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít hòa tan trong nước.
B. Là chất lỏng, không màu, hòa tan tốt trong nước.
C. Là khí không màu, có mùi khó chịu, nặng hơn không khí, ít hòa tan trong nước.
D. Là khí có màu vàng lục, hòa tan nhiều trong nước.
Hướng dẫn giải:
Đáp án chính xác là A
Metan có các tính chất vật lý như là khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và ít hòa tan trong nước.
Câu 5: Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là gì?
A. Phản ứng phân hủy
B. Phản ứng tách
C. Phản ứng cộng
D. Phản ứng thế
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D
Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là phản ứng thế.
Câu 6: Thể tích khí oxi cần thiết để hoàn toàn đốt 4,48 lít khí metan là bao nhiêu?
A. 6,72 lít
B. 8,96 lít
C. 9,52 lít
D. 10,08 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án là B
Câu 7: Tính chất hóa học nào dưới đây không thuộc về metan?
A. Làm mất màu dung dịch brom.
B. Phản ứng với oxi tạo ra CO2 và nước.
C. Tham gia vào phản ứng thế.
D. Phản ứng với clo dưới ánh sáng.
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là A
Metan không làm mất màu dung dịch brom.
Câu 8: Điều kiện cần thiết để metan phản ứng với khí clo là gì?
A. Dưới ánh sáng
B. Có axit làm chất xúc tác
C. Có sắt làm chất xúc tác
D. Làm lạnh.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là A
Điều kiện để phản ứng giữa metan và khí clo xảy ra là cần có ánh sáng.
Câu 9: Khối lượng CO2 và H2O thu được khi đốt 16 gam khí metan là bao nhiêu?
A. 44 gam CO2 và 36 gam H2O
B. 44 gam CO2 và 18 gam H2O
C. 22 gam CO2 và 18 gam H2O
D. 22 gam CO2 và 36 gam H2O
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là A
Câu 10: Hãy chọn câu đúng trong số các câu dưới đây:
A. Metan có mặt nhiều trong khí quyển.
B. Metan tập trung nhiều trong nước biển.
C. Metan chủ yếu có trong nước ao hồ.
D. Metan được tìm thấy nhiều trong các mỏ khí, mỏ dầu và mỏ than.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D
Metan chủ yếu có trong các mỏ khí, mỏ dầu và mỏ than.
Câu 11: Phần trăm khối lượng của các nguyên tố carbon và hydro trong CH4 lần lượt là bao nhiêu?
A. 40% carbon và 60% hydro
B. 80% carbon và 20% hydro
C. 75% carbon và 25% hydro
D. 50% carbon và 50% hydro
Hướng dẫn giải:
Đáp án đúng là C
Câu 12: Để tinh chế khí metan bị lẫn khí cacbonic, cần phải làm gì?
A. Dẫn hỗn hợp qua nước vôi trong thừa.
B. Đốt hỗn hợp rồi cho qua nước vôi trong.
C. Dẫn hỗn hợp qua dung dịch H2SO4.
D. Dẫn hỗn hợp qua dung dịch brom thừa.
Hướng dẫn giải:
Đáp án là A
Để tách khí metan tinh khiết khỏi khí cacbonic, dẫn hỗn hợp qua nước vôi trong thừa.
Khí CO2 sẽ phản ứng và bị giữ lại, trong khi khí metan không phản ứng sẽ thoát ra, cho ra metan tinh khiết.
Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Câu 13: Khi đốt cháy hoàn toàn m gam khí metan, thu được 13,44 lít khí CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính giá trị của m.
A. 10,2 gam
B. 7,8 gam
C. 8,8 gam
D. 9,6 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D
Câu 14: Để thu được khí CH4 trong phòng thí nghiệm, người ta có thể sử dụng phương pháp nào?
A. Đẩy không khí ra (ngửa bình).
B. Đẩy axit.
C. Đẩy nước ra (úp bình).
D. Đẩy nước ra (ngửa bình).
Hướng dẫn giải:
Đáp án là C
Do CH4 không hòa tan trong nước, nên để thu được khí này, cần sử dụng phương pháp đẩy nước và đặt bình úp.
Câu 15: Khí metan có thể phản ứng với chất nào dưới đây?
A. CO2
B. HCl
C. CO
D. O2
Hướng dẫn giải:
Đáp án là D
Câu 16: Để kiểm tra xem sản phẩm của phản ứng cháy giữa metan và oxi có chứa khí cacbonic hay không, ta nên cho vào ống nghiệm chất nào dưới đây?
A. Nước cất
B. Nước vôi trong
C. Nước muối
D. Thuốc tím
Đáp án là B
Câu 17: Điều kiện để phản ứng giữa Metan và Clo diễn ra là gì?
A. Sử dụng bột sắt làm chất xúc tác
B. Có axit làm chất xúc tác
C. Có nhiệt độ
D. Có ánh sáng
Đáp án là D
Câu 18: Khi cho khí metan và khí clo vào ống nghiệm và đặt ngoài ánh sáng, rồi đưa mảnh giấy quỳ tím ẩm vào ống nghiệm, hiện tượng quan sát được là gì?
A. Giấy quỳ tím chuyển sang màu xanh
B. Quỳ tím không còn màu
C. Quỳ tím chuyển thành màu đỏ
D. Quỳ tím giữ nguyên màu
Đáp án C
Câu 19: Khi đốt cháy hoàn toàn 3,4 gam hỗn hợp CH4 và H2, thu được 11,2 lít hơi H2O (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của các khí trong hỗn hợp ban đầu là:
A. 90% CH4 và 10% H2
B. 60% CH4 và 40% H2
C. 94,12% CH4 và 5,88% H2
D. 91,12% CH4 và 8,88% H2
Đáp án C
Câu 20: Một dung dịch axit axetic có nồng độ a% phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH nồng độ 20%, tạo ra dung dịch muối có nồng độ 20,5%. Tính giá trị của a.
A. 15%
B. 20%
C. 25%
D. 30%
Đáp án D