Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều Bài 20. Hydrocarbon, alkane

Đáp án đúng là: B

Alkane là những hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa các liên kết đơn trong phân tử, có công thức chung là C$_{2}$H$_{2n+2}$ ( ).

Þ Các chất là alkane trong dãy là: C$_{3}$H$_{8}$, CH$_{4}$, C$_{4}$H$_{10.}$

Đáp án đúng là: C

Khi đốt cháy hoàn toàn alkane sẽ tạo ra sản phẩm là CO$_{2}$ và H$_{2}$O.

Ví dụ: $2{C}_{4}{H}_{10}+13{O}_{2}\overset{{t}^{^{\circ}}}{\rightarrow }8C{O}_{2}+10{H}_{2}O$

Đáp án đúng là: C

Số lượng alkane có cùng công thức phân tử C$_{5}$H$_{12}$ nhưng có công thức cấu tạo khác nhau là 3. Cụ thể:

CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{3}$,

CH$_{3}$ – CH(CH$_{3}$) – CH$_{2}$ – CH$_{3}$,

CH$_{3}$ – C(CH$_{3}$)$_{2}$ – CH$_{3}$.

Đáp án đúng là: A

Alkane được sử dụng chủ yếu để làm nhiên liệu vì các alkane cháy thường sinh ra nhiều nhiệt. Ví dụ: Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, biogas,… được dùng để đun nấu, làm nhiên liệu trong các nhà máy luyện kim, gốm sứ, nhà máy điện,…

Đáp án đúng là: A

Alkane được sử dụng chủ yếu để làm nhiên liệu vì các alkane cháy thường sinh ra nhiều nhiệt. Ví dụ: Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, biogas,… được dùng để đun nấu, làm nhiên liệu trong các nhà máy luyện kim, gốm sứ, nhà máy điện,…

Công thức phân tử và công thức cấu tạo thu gọn của các alkane trên là:

a) Alkane X có khối lượng phân tử là 58 amu, X có công thức phân tử dạng: C$_{n}$H$_{2n+2}$.

Ta có:

Vậy công thức phân tử của X là C$_{4}$H$_{10}$.

b) Vì alkane X có mạch carbon không phân nhánh nên công thức cấu tạo của X là:

CH$_{3}$ – CH$_{2}$ – CH$_{2}$ – CH$_{3}$, tên gọi: butane.

Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy:

$\begin{matrix}2{C}_{2}{H}_{6}+7{O}_{2}\overset{{t}^{^{\circ}}}{\rightarrow }4C{O}_{2}+6{H}_{2}O \\ {C}_{3}{H}_{8}+5{O}_{2}\overset{{t}^{^{\circ}}}{\rightarrow }3C{O}_{2}+4{H}_{2}O\end{matrix}\ 2{C}_{4}{H}_{10}+13{O}_{2}\overset{{t}^{^{\circ}}}{\rightarrow }8C{O}_{2}+10{H}_{2}O$

Tỉ lệ số mol H$_{2}$O : số mol CO$_{2}$: $\frac{{{n_{C{O_2}}}}}{{{n_{{H_2}O}}}} > 1$

Những câu đúng là: (a), (c), (e).

(b) sai vì có trường hợp các hydrocarbon trong phân tử chỉ có các liên kết đơn nhưng không phải là alkane. Ví dụ:

(d) sai vì cycloalkane chỉ có liên kết đơn trong phân tử, nhưng có công thức chung là CnH2n.

a) Phương trình hoá học của phản ứng đốt cháy các alkane:

$2{C}_{4}{H}_{10}+13{O}_{2}\overset{{t}^{^{\circ}}}{\rightarrow }8C{O}_{2}+10{H}_{2}O\ {C}_{3}{H}_{8}+5{O}_{2}\overset{{t}^{^{\circ}}}{\rightarrow }3C{O}_{2}+4{H}_{2}O\$

b) Gọi số mol C$_{4}$H$_{10}$ và C$_{3}$H$_{8}$ trong hỗn hợp lần lượt là x và y.

Theo đề bài ta có: 58x + 44y = 160 (I)

Số mol của CO$_{2}$ tạo ra khi đốt cháy x mol C$_{4}$H$_{10}$ và y mol C$_{3}$H$_{8}$ là: 4x + 3y

Theo bài, số mol CO$_{2}$ tạo ra là: $\frac{{484}}{{44}} = 11(mol).$

Vậy: 4x + 3y = 11 (II)

Từ (I) và (II) ta tìm được: x = 2, y = 1.

Thành phần % thể tích bằng thành phần % theo số mol nên:

% thể tích của C$_{4}$H$_{10}$ trong hỗn hợp A là: $\frac{2}{{2 + 1}}.100\% = 66{,}7\%$

% thể tích của C$_{3}$H$_{8}$ trong hỗn hợp A là: $\frac{1}{{2 + 1}}.100\% = 33{,}3\%$

c) Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn 160 gam hỗn hợp A là:

Q = 49,5 . 2 . 58 + 50,35 . 1 . 44 = 7 957, 4(kJ).

a) Ở 25 °C và dưới áp suất của khí quyển (khoảng 1 atm), những hydrocarbon ở trạng thái khí: CH$_{4}$, C$_{2}$H$_{6}$, C$_{3}$H$_{8}$, C$_{4}$H$_{10}$; những hydrocarbon ở trạng thái lỏng: C$_{5}$H$_{12}$, C$_{6}$H$_{14}$.

b) Propane có nhiệt độ sôi thấp -42$^{o}$C, vì vậy, khi hoá lỏng ở nhiệt độ thường, cần có áp suất cao (đựng trong bình thép).

Với bật lửa và bình gas mini để chống hiện tượng bị nổ người ta dùng butane có nhiệt độ sôi cao hơn (0 $^{o}$C) và khi hoá lỏng ở nhiệt độ thường có áp suất nhỏ hơn.

c) Học sinh tham khảo đồ thị sau:

Nhận xét: Khi số nguyên tử C trong phân tử tăng lên, nhiệt độ sôi của alkane tăng lên.