1. Chất nào sau đây chỉ có liên kết đơn trong cấu trúc phân tử?
Chất nào chỉ chứa liên kết đơn trong phân tử?
A. Metan
B. Axetilen
C. Etilen
D. Propilen
Đáp án chính xác là A
Giải thích: Metan, với công thức hóa học CH4, có bốn nguyên tử hydro liên kết với một nguyên tử carbon. Mỗi liên kết giữa hydro và carbon là liên kết đơn C-H, tạo nên cấu trúc bền vững và đơn giản.
Khi xem xét cấu trúc phân tử của metan, rõ ràng mỗi liên kết đơn C-H đóng vai trò then chốt trong việc duy trì sự ổn định của phân tử. Liên kết C-H không chỉ kết nối carbon và hydro mà còn tạo nền tảng cho sự tương tác của các nguyên tử trong phân tử, góp phần vào tính bền vững và tính không phản ứng của metan ở điều kiện bình thường.
Hơn nữa, bốn liên kết đơn C-H cũng rất quan trọng trong việc xác định tính chất vật lý và hóa học của metan. Với cấu trúc đơn giản nhưng vững chắc, metan trở thành một hợp chất hữu cơ quan trọng và phổ biến trong tự nhiên, ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như năng lượng, hóa dược và công nghiệp hóa chất.
Tóm lại, bốn liên kết đơn C-H trong metan không chỉ là các 'cầu nối' cơ bản giữa carbon và hydro mà còn là nền tảng cho các tính chất và ứng dụng của metan trong thế giới hiện đại. Điều này cho thấy sự phong phú của hóa học hữu cơ, nơi những cấu trúc đơn giản có thể dẫn đến các sản phẩm và ứng dụng tinh tế.
2. Bài tập liên quan đến các hợp chất chứa liên kết đơn rất thú vị với lời giải đi kèm
Bài 1: Phản ứng đặc trưng của metan với liên kết đơn là gì?
A. Phản ứng cháy B. Phản ứng cộng C. Phản ứng thay thế D. Phản ứng trùng hợp
Lời giải
Phản ứng đặc trưng của metan với liên kết đơn là phản ứng thay thế. Đáp án: C
Bài 2: Trong các khí sau đây: CH4, H2, Cl2, O2, khí nào khi kết hợp với nhau tạo thành hỗn hợp nổ?
A. CH4 và Cl2.
B. H2 và O2.
C. CH4 và O2.
D. Cả B và C đều đúng
Lời giải
Hỗn hợp khí có thể tạo ra hỗn hợp nổ khi kết hợp là H2 với O2 và CH4 với O2. Đáp án: D
Bài 3: Trong các phát biểu dưới đây, có bao nhiêu phát biểu là chính xác?
a) Khi metan cháy với oxy, sản phẩm tạo ra là hơi nước và khí lưu huỳnh đioxit.
b) Phản ứng giữa metan và clo được gọi là phản ứng thế.
c) Trong phản ứng hóa học giữa metan và clo, có thể chỉ có một nguyên tử hydro của metan được thay thế bằng một nguyên tử clo.
d) Một hỗn hợp gồm hai thể tích metan và một thể tích oxy tạo thành hỗn hợp nổ mạnh.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Giải đáp
Phát biểu chính xác là: b). Do đó, số phát biểu đúng là 1. Các phát biểu không đúng gồm:
a) Metan khi cháy với oxy tạo ra hơi nước và khí lưu huỳnh đioxit => Sai vì sản phẩm tạo ra là khí cacbonic (CO2) chứ không phải lưu huỳnh đioxit.
c) Trong phản ứng giữa metan và clo, không chỉ có một nguyên tử hydro của metan được thay thế bằng nguyên tử clo => Sai.
d) Hỗn hợp bao gồm hai thể tích metan và một thể tích oxy không phải là hỗn hợp nổ mạnh => Sai, hỗn hợp nổ thực sự là một thể tích metan với hai thể tích oxy.
Đáp án: A
Bài 4: Lựa chọn câu trả lời đúng trong số các câu dưới đây:
A. Metan xuất hiện nhiều trong khí quyển
B. Metan chủ yếu có mặt trong các mỏ khí, mỏ dầu và mỏ than
C. Metan có mặt với số lượng lớn trong nước biển
D. Metan được sinh ra trong quá trình phân hủy thực vật.
Lời giải
Câu trả lời chính xác là: Metan chủ yếu tồn tại trong các mỏ khí, mỏ dầu và mỏ than
Đáp án: B
Bài 5: Những phát biểu nào dưới đây là không chính xác?
1) Metan phản ứng với clo khi có ánh sáng.
2) Metan là khí không màu, không mùi, và nhẹ hơn không khí.
3) Metan cháy sinh ra nhiều nhiệt, vì vậy nó được sử dụng như nhiên liệu trong cuộc sống và sản xuất.
4) Hỗn hợp metan và clo là hỗn hợp dễ nổ.
5) Phân tử metan có bốn liên kết đơn C-H.
6) Metan phản ứng với clo dưới điều kiện bình thường.
A. 1, 3, 5. B. 1, 2, 6. C. 2, 4, 6. D. 2, 4, 5
Lời giải
Các phát biểu sai là: 2, 4, 6
2) Metan là khí không màu, không mùi và nhẹ hơn không khí, không phải nặng hơn như đã nêu.
4) Hỗn hợp metan và clo không phải là hỗn hợp nổ.
6) Metan chỉ phản ứng với clo khi có ánh sáng, không xảy ra dưới điều kiện bình thường. Đáp án: C
3. Bài tập tự luyện về các chất chứa liên kết đơn
Câu 1: Điều nào sau đây là không chính xác?
A. Metan là khí, phân tử của nó chứa 4 liên kết đơn.
B. Góc liên kết CHC trong phân tử metan là 109,5 độ.
C. Metan không hòa tan nhiều trong nước.
D. Metan là khí dễ gây nổ trong các mỏ khai thác than dưới lòng đất.
Câu 2: Sản phẩm thu được khi phản ứng clo với metan theo tỷ lệ 3:1 dưới ánh sáng là gì?
A. CH2Cl và HCl.
B. CHCl3 và HCl.
C. CH3Cl và HCl.
D. CCl4 và HCl.
Câu 3: Để tạo ra hỗn hợp nổ khi đốt cháy khí metan bằng khí oxi, tỉ lệ thể tích của khí metan và khí oxi nào dưới đây là đúng?
A. 1 thể tích metan kết hợp với 3 thể tích oxi.
B. 2 thể tích metan và 1 thể tích oxi.
C. 3 thể tích metan phối hợp với 2 thể tích oxi.
D. 1 thể tích metan với 2 thể tích oxi.
Câu 4: Để metan có thể phản ứng với clo, điều kiện cần là gì?
A. Chỉ cần nhiệt độ.
B. Cần cả nhiệt độ và ánh sáng.
C. Cần chất xúc tác.
D. Cần ánh sáng phân tán.
Câu 5: Câu khẳng định nào dưới đây là sai?
A. Metan là khí nhẹ hơn không khí.
B. Metan cung cấp hiđro cho ngành công nghiệp phân bón.
C. Metan là khí có thể cháy trong không khí và tạo ra nhiều nhiệt.
D. Metan nhẹ hơn khí hiđro.
Câu 6: Phân tử metan chứa
A. 4 liên kết đơn C-H.
B. 1 liên kết đôi C=H và 3 liên kết đơn C-H.
C. 2 liên kết đơn C-H và 2 liên kết đôi C=H.
D. 1 liên kết đơn C-H và 3 liên kết đôi C=H.
Câu 7: Những đặc điểm vật lý cơ bản của metan là
A. Chất lỏng, không màu, hòa tan tốt trong nước.
B. Chất khí, không màu, dễ hòa tan trong nước.
C. Chất khí, không màu, không mùi, nặng hơn không khí, ít hòa tan trong nước.
D. Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít hòa tan trong nước.
Câu 8: Chất nào khi phản ứng với nước tạo ra khí metan?
A. Al4C3. B. CaC2. C. CaCO3. D. Na2CO3.
Câu 8: Khi đốt cháy hoàn toàn một hiđrocacbon, lượng H2O thu được gấp đôi lượng CO2. Công thức phân tử của hiđrocacbon đó là
A. C2H4. B. C2H6. C. CH4. D. C2H2.
Câu 9: Trong điều kiện tiêu chuẩn, 2 lít hiđrocacbon X có khối lượng bằng 1 lít oxi. X có công thức phân tử nào dưới đây?
A. C2H4. B. C2H6. C. CH4. D. C4H10.
Câu 10: Tỉ lệ phần trăm khối lượng của các nguyên tố cacbon và hiđro trong CH4 lần lượt là
A. 50% và 50%. B. 75% và 25%. C. 80% và 20%. D. 40% và 60%.
Câu 11: Thể tích khí oxi (đktc) cần thiết để đốt cháy 8 gam khí metan là
A. 11,2 lít. B. 22,4 lít. C. 4,48 lít. D. 33,6 lít.
Câu 12: Metan có khả năng phản ứng với các chất nào dưới đây?
A. H2O, HCl. B. Cl2, O2. C. HCl, Cl2. D. O2, CO2.
Câu 13: Phương pháp nào sau đây giúp tách khí metan tinh khiết từ hỗn hợp khí metan và khí cacbonic?
A. Cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch nước vôi trong dư.
B. Đốt cháy hỗn hợp khí rồi dẫn sản phẩm qua nước vôi trong.
C. Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch H2SO4.
D. Dẫn hỗn hợp khí qua bình chứa nước brom dư.
Câu 14: Khi cho khí metan và khí clo vào ống nghiệm rồi đặt dưới ánh sáng, sau đó đưa mảnh giấy quỳ tím ẩm vào ống nghiệm, hiện tượng quan sát được là
A. Quỳ tím chuyển sang màu xanh.
B. Quỳ tím bị mất màu.
C. Quỳ tím chuyển thành màu đỏ.
D. Quỳ tím không thay đổi màu sắc.
Câu 15: Khi cho khí clo và khí metan vào ống nghiệm, phản ứng sẽ xảy ra khi
A. Nung nóng bằng đèn cồn.
B. Để dưới ánh sáng khuếch tán.
C. Thêm chất xúc tác sắt.
D. Tất cả các đáp án trên đều không chính xác.