Phản ứng Naoh Ra Ch4 là gì và có những ứng dụng nào quan trọng trong hóa học? Phản ứng tạo ra CH4 từ NaOH và CH3COONa, còn được gọi là natri axetat, là một phản ứng hữu ích trong phòng thí nghiệm. Xe Tải Mỹ Đình (XETAIMYDINH.EDU.VN) sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về phản ứng này, từ phương trình hóa học, điều kiện thực hiện đến các ứng dụng thực tế và bài tập vận dụng. Cùng khám phá các thông tin chi tiết về các loại xe tải và dịch vụ sửa chữa xe tải uy tín tại khu vực Mỹ Đình thông qua bài viết này.
1. Phương Trình Phản Ứng CH3COONa Tác Dụng Với NaOH
Phương trình hóa học tổng quát cho phản ứng điều chế CH4 từ CH3COONa và NaOH (vôi tôi xút) như sau:
CH3COONa + NaOH $xrightarrow{CaO, t°}$ CH4↑ + Na2CO3
Trong đó:
- CH3COONa là natri axetat (hay còn gọi là muối natri của axit axetic).
- NaOH là natri hydroxit (vôi tôi xút).
- CaO là canxi oxit (vôi sống), đóng vai trò là chất xúc tác hút ẩm.
- CH4 là metan, khí tạo thành sau phản ứng.
- Na2CO3 là natri cacbonat.
2. Điều Kiện Thực Hiện Phản Ứng CH3COONa Tác Dụng Với NaOH
Để phản ứng xảy ra hiệu quả, cần đảm bảo các điều kiện sau:
- Nhiệt độ: Cần đun nóng hỗn hợp phản ứng để cung cấp đủ năng lượng hoạt hóa.
- Xúc tác: CaO (vôi sống) được sử dụng làm chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng và hút ẩm, giúp phản ứng diễn ra thuận lợi hơn.
- Chất tham gia: Sử dụng natri axetat khan (CH3COONa) và NaOH ở dạng rắn.
3. Hiện Tượng Của Phản Ứng CH3COONa Tác Dụng Với NaOH
Hiện tượng quan sát được khi thực hiện phản ứng này là:
- Có khí không màu thoát ra. Khí này là metan (CH4), có thể kiểm tra bằng cách đốt, metan cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt.
4. Cách Tiến Hành Phản Ứng CH3COONa Tác Dụng Với NaOH
Để thực hiện phản ứng này trong phòng thí nghiệm, bạn có thể làm theo các bước sau:
- Chuẩn bị:
- Nghiền nhỏ natri axetat khan (CH3COONa) và natri hydroxit (NaOH) ở dạng rắn.
- Trộn đều hai chất này với một lượng nhỏ canxi oxit (CaO) làm chất xúc tác.
- Thực hiện phản ứng:
- Cho hỗn hợp vào ống nghiệm hoặc bình cầu chịu nhiệt.
- Đậy kín ống nghiệm bằng nút có ống dẫn khí.
- Đun nóng đều ống nghiệm bằng đèn cồn hoặc bếp điện.
- Thu khí metan (CH4) thoát ra bằng phương pháp đẩy nước hoặc đẩy không khí.
- Kiểm tra khí metan:
- Dẫn khí thu được vào ống nghiệm chứa nước vôi trong. Nếu không có hiện tượng gì xảy ra (nước vôi trong không bị vẩn đục) chứng tỏ khí thu được là metan tinh khiết.
- Đốt khí thu được, metan cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt và tỏa nhiệt.
5. Mở Rộng Về Methane (CH4)
5.1. Tính Chất Vật Lý
- Metan (CH4) là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí (dCH4/kk = 16/29) và tan rất ít trong nước.
- Trong tự nhiên, metan có nhiều trong các mỏ khí (khí thiên nhiên), mỏ dầu (khí mỏ dầu), mỏ than (khí mỏ than), bùn ao (khí bùn ao), và khí biogas.
5.2. Tính Chất Hóa Học
a. Tác dụng với Oxi (O2)
-
Khi đốt trong oxi, metan cháy tạo thành khí CO2 và H2O, phản ứng tỏa nhiều nhiệt:
CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
-
Hỗn hợp gồm 1 thể tích metan và 2 thể tích oxi là hỗn hợp nổ mạnh.
b. Tác dụng với Clo (Cl2) Khi Có Ánh Sáng
- Phản ứng thế: Nguyên tử H của metan được thay thế bởi nguyên tử Cl.
- Phương trình hóa học:
H H
| |
H−C−H + Cl−Cl $xrightarrow{Ánh sáng}$ H−C−Cl + HCl
| |
H H
Viết gọn: CH4 + Cl2 $xrightarrow{Ánh sáng}$ CH3Cl (metyl clorua) + HCl
5.3. Ứng Dụng Của Methane
-
Nhiên liệu: Metan cháy tỏa nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu trong đời sống và sản xuất.
-
Nguyên liệu công nghiệp: Metan là nguyên liệu để điều chế hiđro theo sơ đồ:
CH4 + H2O $xrightarrow{t°, xt}$ CO2 + 3H2
-
Sản xuất khác: Metan còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác.
5.4. Điều Chế Metan Trong Phòng Thí Nghiệm
Đun nóng natri axetat khan với hỗn hợp vôi tôi xút:
CH3COONa + NaOH $xrightarrow{CaO, t°}$ CH4↑ + Na2CO3
6. Bài Tập Vận Dụng Liên Quan Đến Methane Và Phản Ứng Điều Chế
Để củng cố kiến thức, chúng ta cùng xem xét một số bài tập vận dụng liên quan đến metan và phản ứng điều chế metan từ natri axetat và vôi tôi xút.
Câu 1: Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ nào sau đây thu được số mol CO2 nhỏ hơn số mol H2O?
A. CH4
B. C4H6
C. C2H4
D. C6H6
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
1 mol CH4 tạo ra 1 mol CO2 và 2 mol H2O.
Câu 2: Ứng dụng của metan là
A. Metan cháy tỏa nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu trong đời sống và trong sản xuất.
B. Metan là nguyên liệu dùng điều chế hiđro.
C. Metan còn được dùng để điều chế bột than và nhiều chất khác.
D. Cả A, B, C đều đúng.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Metan có tất cả các ứng dụng trên.
Câu 3: Đốt cháy 4,8 gam metan trong oxi, sau phản ứng thu được V lít khí CO2 (đktc). Giá trị của V là
A. 3,36 lít
B. 4,48 lít
C. 5,60 lít
D. 6,72 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Số mol CH4 là: nCH4 = 4,8/16 = 0,3 mol
Phương trình phản ứng:
CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
0,3 → 0,3 (mol)
Theo phương trình phản ứng, nCO2 = 0,3 mol
Vậy thể tích CO2 thu được là: V = 0,3 * 22,4 = 6,72 lít.
Câu 4: Tính chất vật lý của metan là
A. Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.
B. Chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước.
C. Chất khí, không màu, mùi xốc, nặng hơn không khí, ít tan trong nước.
D. Chất khí, màu vàng lục, tan nhiều trong nước.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Tính chất vật lý của metan là chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước.
Câu 5: Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là
A. Phản ứng phân hủy
B. Phản ứng tách
C. Phản ứng cộng
D. Phản ứng thế
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là phản ứng thế.
Câu 6: Thể tích khí oxi cần dùng để đốt cháy hết 4,48 lít khí metan (đktc) là
A. 6,72 lít
B. 8,96 lít
C. 9,52 lít
D. 10,08 lít
Hướng dẫn giải:
Đáp án B
Số mol CH4 là: nCH4 = 4,48/22,4 = 0,2 mol
Phương trình phản ứng:
CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
0,2 → 0,4 (mol)
Theo phương trình phản ứng ta có nO2 = 0,4 mol
Vậy thể tích khí oxi cần dùng là VO2 = 0,4 * 22,4 = 8,96 lít.
Câu 7: Tính chất hóa học nào sau đây không phải của metan?
A. Làm mất màu dung dịch nước brom.
B. Tác dụng với oxi tạo thành CO2 và nước.
C. Tham gia phản ứng thế.
D. Tác dụng với clo khi có ánh sáng.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Metan không làm mất màu dung dịch brom.
Câu 8: Điều kiện để xảy ra phản ứng giữa metan và khí clo là
A. Có ánh sáng
B. Có axit làm xúc tác
C. Có sắt làm xúc tác
D. Làm lạnh.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Điều kiện để xảy ra phản ứng giữa metan và khí clo là có ánh sáng
Phương trình phản ứng: CH4 + Cl2 $xrightarrow{ánh sáng}$ CH3Cl + HCl
Câu 9: Khối lượng CO2 và H2O thu được khi đốt cháy 16 gam khí metan là
A. 44 gam và 36 gam
B. 44 gam và 18 gam
C. 22 gam và 18 gam
D. 22 gam và 36 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Số mol của CH4 là: nCH4 = 16/16 = 1 mol
Phương trình phản ứng:
CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
1 → 1 → 2 (mol)
Theo phương trình phản ứng ta có:
nCO2 = 1 mol ⇒ mCO2 = 1 * 44 = 44 gam
nH2O = 2 mol ⇒ mH2O = 2 * 18 = 36 gam
Câu 10: Chọn câu đúng trong các câu sau:
A. Metan có nhiều trong khí quyển.
B. Metan có nhiều trong nước biển.
C. Metan có nhiều trong nước ao, hồ.
D. Metan có nhiều trong các mỏ khí, mỏ dầu và mỏ than.
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Metan có nhiều trong các mỏ khí, mỏ dầu và mỏ than.
Câu 11: Thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố cacbon và hiđro trong CH4 lần lượt là
A. 40% và 60%
B. 80% và 20%
C. 75% và 25%
D. 50% và 50%
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
Ta có: %mC = (12/16) * 100% = 75%
%mH = 100% – 75% = 25%
Câu 12: Khí metan có lẫn khí carbonic, để thu được khí metan tinh khiết cần
A. Dẫn hỗn hợp qua nước vôi trong dư.
B. Đốt cháy hỗn hợp rồi dẫn qua nước vôi trong.
C. Dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch H2SO4.
D. Dẫn hỗn hợp qua bình đựng dung dịch brom dư.
Hướng dẫn giải:
Đáp án A
Khí metan có lẫn khí carbonic, để thu được khí metan tinh khiết cần dẫn hỗn hợp khí qua nước vôi trong dư.
Khí CO2 phản ứng bị giữ lại, khí metan không phản ứng thoát ra khỏi dung dịch thu được metan tinh khiết.
Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
Câu 13: Đốt cháy hoàn toàn m gam khí metan thu được 13,44 lít khí CO2 ở đktc. Giá trị của m là
A. 10,2 gam
B. 7,8 gam
C. 8,8 gam
D. 9,6 gam
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Số mol của CO2 là: nCO2 = 13,44/22,4 = 0,6 mol
Phương trình phản ứng:
CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
0,6 ← 0,6 (mol)
Theo phương trình phản ứng ta có: nCH4 = 0,6 mol
Vậy khối lượng của CH4 là: m = 0,6 * 16 = 9,6 gam.
Câu 14: Trong phòng thí nghiệm, người ta có thể thu khí CH4 bằng cách
A. Đẩy không khí (ngửa bình).
B. Đẩy axit.
C. Đẩy nước (úp bình)
D. Đẩy nước (ngửa bình).
Hướng dẫn giải:
Đáp án C
CH4 không tan trong nước nên cần phải thu bằng phương pháp đẩy nước và đặt úp bình.
Câu 15: Khí metan phản ứng được với chất nào sau đây?
A. CO2
B. HCl
C. CO
D. O2
Hướng dẫn giải:
Đáp án D
Phương trình phản ứng: CH4 + 2O2 $xrightarrow{t°}$ CO2 + 2H2O
7. Ứng Dụng Của Phản Ứng Điều Chế Methane Trong Thực Tế
Phản ứng điều chế metan từ natri axetat và vôi tôi xút không chỉ quan trọng trong phòng thí nghiệm mà còn có những ứng dụng tiềm năng trong thực tế:
- Nghiên cứu khoa học: Phản ứng này được sử dụng để điều chế metan trong các nghiên cứu về tính chất và ứng dụng của metan.
- Sản xuất năng lượng: Metan là một nguồn năng lượng quan trọng, và phản ứng này có thể được sử dụng để sản xuất metan từ các nguồn nguyên liệu tái tạo như chất thải nông nghiệp.
- Giáo dục: Phản ứng này là một thí nghiệm hóa học thú vị và dễ thực hiện, giúp học sinh và sinh viên hiểu rõ hơn về các khái niệm hóa học cơ bản.
8. Các Lưu Ý Khi Thực Hiện Phản Ứng
- An toàn: Khi thực hiện phản ứng, cần đeo kính bảo hộ và găng tay để tránh tiếp xúc trực tiếp với các hóa chất.
- Chất lượng hóa chất: Sử dụng hóa chất tinh khiết để đảm bảo phản ứng xảy ra hiệu quả và thu được sản phẩm chất lượng cao.
- Kiểm soát nhiệt độ: Đun nóng từ từ và kiểm soát nhiệt độ để tránh phản ứng xảy ra quá nhanh hoặc gây nổ.
- Thu khí metan: Thu khí metan bằng phương pháp đẩy nước để đảm bảo thu được khí tinh khiết.
9. Liên Hệ Với Xe Tải Mỹ Đình Để Được Tư Vấn
Bạn đang tìm kiếm thông tin chi tiết và đáng tin cậy về xe tải ở Mỹ Đình? Bạn muốn so sánh giá cả và thông số kỹ thuật giữa các dòng xe? Bạn cần tư vấn lựa chọn xe phù hợp với nhu cầu và ngân sách của mình? Hãy đến với Xe Tải Mỹ Đình (XETAIMYDINH.EDU.VN) để được giải đáp mọi thắc mắc.
Chúng tôi cung cấp thông tin chi tiết và cập nhật về các loại xe tải có sẵn ở Mỹ Đình, Hà Nội. Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi sẽ tư vấn cho bạn lựa chọn xe phù hợp với nhu cầu và ngân sách, đồng thời giải đáp các thắc mắc liên quan đến thủ tục mua bán, đăng ký và bảo dưỡng xe tải.
Xe Tải Mỹ Đình còn cung cấp thông tin về các dịch vụ sửa chữa xe tải uy tín trong khu vực, giúp bạn yên tâm vận hành và bảo dưỡng xe của mình.
Liên hệ ngay với chúng tôi để được tư vấn miễn phí:
- Địa chỉ: Số 18 đường Mỹ Đình, phường Mỹ Đình 2, quận Nam Từ Liêm, Hà Nội
- Hotline: 0247 309 9988
- Trang web: XETAIMYDINH.EDU.VN
10. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ) Về Phản Ứng NaOH Ra CH4
-
Phản ứng NaOH ra CH4 là gì?
Phản ứng NaOH ra CH4 là phản ứng giữa natri axetat (CH3COONa) và natri hydroxit (NaOH) khi đun nóng với xúc tác CaO, tạo ra khí metan (CH4) và natri cacbonat (Na2CO3).
-
Tại sao cần sử dụng CaO trong phản ứng NaOH ra CH4?
CaO (vôi sống) được sử dụng làm chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng và hút ẩm, giúp phản ứng diễn ra thuận lợi hơn.
-
Điều kiện nào cần thiết để phản ứng NaOH ra CH4 xảy ra?
Phản ứng cần được thực hiện ở nhiệt độ cao và có sự hiện diện của chất xúc tác CaO.
-
Khí CH4 tạo ra từ phản ứng có tính chất gì?
Khí CH4 là chất khí không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí và dễ cháy.
-
Ứng dụng của khí CH4 là gì?
Khí CH4 được sử dụng làm nhiên liệu, nguyên liệu để sản xuất hydro và nhiều hóa chất khác.
-
Phản ứng NaOH ra CH4 có nguy hiểm không?
Phản ứng có thể nguy hiểm nếu không tuân thủ các biện pháp an toàn, đặc biệt là khi đun nóng hỗn hợp.
-
Làm thế nào để thu khí CH4 từ phản ứng?
Khí CH4 có thể được thu bằng phương pháp đẩy nước hoặc đẩy không khí.
-
Phản ứng NaOH ra CH4 có ứng dụng trong công nghiệp không?
Phản ứng này chủ yếu được sử dụng trong phòng thí nghiệm và có tiềm năng ứng dụng trong sản xuất năng lượng từ chất thải nông nghiệp.
-
Có thể thay thế NaOH bằng chất nào khác trong phản ứng này không?
NaOH là chất phản ứng chính trong phản ứng này và khó có thể thay thế bằng chất khác.
-
Làm thế nào để kiểm tra khí CH4 tạo ra từ phản ứng?
Có thể kiểm tra bằng cách đốt khí, CH4 cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt và tỏa nhiệt.
Kết Luận
Phản ứng NaOH ra CH4 là một phản ứng quan trọng trong hóa học hữu cơ, có nhiều ứng dụng trong phòng thí nghiệm và tiềm năng phát triển trong công nghiệp. Hy vọng bài viết này của Xe Tải Mỹ Đình đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích và chi tiết về phản ứng này. Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc nào hoặc cần tư vấn về xe tải, đừng ngần ngại liên hệ với chúng tôi tại XETAIMYDINH.EDU.VN. Chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn!
