Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Phần Hóa Chân trời sáng tạo Bài 21: Alkane

Đáp án đúng là: D

A sai vì saccharose (C$_{12}$H$_{22}$O$_{11}$) là dẫn xuất của hydrocarbon.

B sai vì glucose (C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$) là dẫn xuất của hydrocarbon.

C sai vì giấm ăn có thành phần chủ yếu là CH$_{3}$COOH, là dẫn xuất của hydrocarbon.

Đáp án đúng là: C

A sai vì ethylic alcohol (C$_{2}$H$_{5}$OH) là dẫn xuất của hydrocarbon.

B sai vì fructose (C$_{6}$H$_{12}$O$_{6}$) là dẫn xuất của hydrocarbon.

D sai vì ethylene (CH$_{2}$ = CH$_{2}$) là alkene.

Đáp án đúng là: D

A, B, C đều sai vì gas gồm hỗn hợp propane và butane hóa lỏng.

Đáp án đúng là: C

A sai vì gas gồm hỗn hợp alkane (propane và butane) hóa lỏng.

B sai vì biogas còn chứa các khí khác như H$_{2}$S, CO$_{2}$,….

D sai vì methane thường được dùng làm nhiên liệu.

Đáp án đúng là: A

Alkane có công thức chung là C$_{n}$H$_{2n+2}$ nên trong phân tử có số H = 2. số C + 2

Vì vậy các hydrocarbon C$_{4}$H$_{8}$, C$_{5}$H$_{10}$, C$_{6}$H$_{12}$ không phải là alkane → B, C, D sai.

Đáp án đúng là: D

Vì methane là alkane đơn giản nhất ở thể khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, ít tan trong nước nên A, B, C sai.

Đáp án đúng là: D

D sai vì d$_{methane/hydrogen}$ = $\frac{16}{2}>1$ nên methane là chất khí nặng hơn khí hydrogen.

Đáp án đúng là: C

Sáp parafin là alkane có công thức chung là C$_{n}$H$_{2n+2}$.

$\Leftrightarrow$ Trong phân tử có số H = 2. Số C + 2 = 2. 25 +2 = 52 nguyên tử hydrogen.

Vậy loại sáp parafin đề bài cho có 52 nguyên tử hydrogen.

Đáp án đúng là: B

Phát biểu (a), (b), (c) đều đúng.

Phát biểu (d) sai vì các alkane từ C$_{11}$ đến C$_{20}$ được dùng làm kem dưỡng da, thuốc mỡ, sáp nẻ. Nến và sáp thơm thường là các alkane có số nguyên tử carbon ≥18.

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức cần tìm của A là C$_{x}$H$_{y}$.

Ta có: %C + %H = 100% %C = 100% - %H = 100% - 18,18% = 81,82%.

Theo đề bài, ta được:

$\frac{\text{\%C}}{\text{\%H}}\text{=}\frac{\text{KLNT(C).x}}{\text{KLNT(H).y}}\text{=}\frac{\text{12x}}{\text{y}}\text{=}\frac{\text{81{,}82}}{\text{18{,}18}}\Rightarrow \frac{\text{x}}{\text{y}}\text{=}\frac{\text{81{,}82}}{\text{18{,}18.12}}\approx \text{0{,}375=}\frac{\text{3}}{\text{8}}$

Vậy công thức hóa học của hợp chất A là C$_{3}$H$_{8}$.

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.

Ghi nhớ:

Với công thức hóa học A$_{x}$B$_{y}$, ta có: $\frac{\text{\%A}}{\text{\%B}}\text{=}\frac{\text{KLNT(A).x}}{\text{KLNT(B).y}}$

Tất cả các hydrocarbon C$_{x}$H$_{y}$ có $\frac{\text{x}}{\text{y}}\text{=}\frac{\text{n}}{\text{2n+2}}$ thì công thức hóa học là C$_{n}$H$_{2n+2}$.

(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 CO$_{2}$ và 2 mol hơi nước theo phương trình hóa học sau:

${\text{CH}}_{\text{4}}{\text{+ 2O}}_{\text{2}}\overset{{\text{t}}^{\text{°}}}{\rightarrow }{\text{CO}}_{\text{2}}{\text{+ 2H}}_{\text{2}}\text{O}$

Lưu ý:

Năm 1776, nhà khoa học Alesandro Volta đã phát hiện một loại khí sủi lên giữa những đám lau sậy của một hồ nước trên núi. Ông đã cô lập và phát hiện ra đó là methane, một loại khí nhà kính mạnh, được tạo ra bởi các vi sinh vật sống trong trầm tích của hồ. Chính vì vậy, methane còn được gọi là khí hồ ao.

(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.

(a) sai vì methane là hydrocarbon.

(b) đúng.

(c) đúng.

(d) đúng.

(a) đúng.

(b) sai vì biogas không có ethane.

(c) đúng.

(d) đúng.

Đặt công thức cần tìm của B là C$_{x}$H$_{y}$.

Ta có: %C + %H = 100%$\Rightarrow$ %H = 100% - %C = 100%- 75% = 25%.

Trong C$_{x}$H$_{y}$ có:

$\frac{\text{\%C}}{\text{\%H}}\text{=}\frac{\text{KLNT(C).x}}{\text{KLNT(H).y}}\text{=}\frac{\text{12x}}{\text{y}}\text{=}\frac{\text{75}}{25}\Rightarrow \frac{\text{x}}{\text{y}}\text{=}\frac{\text{75}}{\text{25.12}}\text{=}\frac{1}{4}.$

Vậy công thức hóa học của hợp chất B là CH$_{4}$.

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 CO$_{2}$ H$_{2}$O, SO$_{2}$. Các khí CO$_{2}$, SO$_{2}$ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường như CO$_{2}$ gây ra hiệu ứng nhà kính SO$_{2}$ gây ô nhiễm không khí và mưa acid,…

a) Hai hyđrocarbon có trong gas dùng để đun nấu là propane (C$_{3}$H$_{8}$) và butane (C$_{4}$H$_{10}$). 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:

- Tiện lợi và linh hoạt: LPG có thể được lưu trữ dưới dạng lỏng trong các bình gas nhưng có thể dễ dàng vận chuyển. Điều này làm cho chúng rất tiện lợi và linh hoạt trong việc sử dụng các ở các căn hộ gia đình, khu vực biệt lập, du lịch hoặc cắm trại,…

- Hiệu suất đốt cao: cả propane và butane đều có nhiệt lượng cao khi đốt cháy. Do đó, chúng cung cấp nhiệt độ cao và đun nấu thức ăn nhanh chóng. Điều này giúp tiết kiệm thời gian nấu ăn và tăng hiệu quả trong việc nấu nướng.

- Điều chỉnh cường độ nhiệt độ dễ dàng: LPG cung cấp khả năng điều chỉnh cường độ nhiệt độ dễ dàng thông qua van điều chỉnh trên bếp gas. Người dùng có thể điều chỉnh ngọn lửa từ nhỏ đến lớn hoặc ngược lại, để điều khiển nhiệt độ nấu nướng một cách linh hoạt.

- An toàn và ít gây ô nhiễm: LPG là một loại nhiên liệu sạch, không gây ra khói đen và khí thải nặng như nhiều loại nhiên liệu khác. LPG không chứa các hạt rắn độc hại và khi đốt cháy chúng không tạo khói độc hại cho môi trường và sức khỏe con người.

- Tiết kiệm chi phí: LPG thường có giá cả hợp lý và hiệu suất nhiệt cao nên tiết kiệm được chi phí nấu nướng trong hộ gia đình và doanh nghiệp.

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:

- Áp suất và nhiệt độ: methane và ethane đều là các hydrocarbon khí tự nhiên và có nguồn gốc từ các giếng khí, chúng có điểm sôi rất thấp so với propane và butane. Methane sôi ở khoảng - 161 °C còn ethane sôi ở khoảng – 88,6 °C, điều này làm cho việc lưu trữ methane và ethane dưới dạng lỏng trong các bình gas trở nên khó khăn và phức tạp, đòi hỏi áp suất rất cao về hệ thống lưu trữ đặc biệt.

- Hiệu suất nhiệt: methane và ethane không cung cấp nhiệt lượng cao như propane và butane khi đốt cháy. Điều này có nghĩa là để nấu nướng hiệu quả, người ta sẽ cần sử dụng một lượng lớn methane và ethane so với propane và butane, dẫn đến việc vận chuyển cùng với lưu trữ các trở nên không tiện lợi và không hiệu quả.

- Vấn đề khí thải: methane là một loại khí nhà kính mạnh hơn so với các loại LPG khác như propane và butane nên việc sử dụng methane trong quá trình nấu nướng làm tăng hiệu ứng nhà kính và gây ảnh hưởng xấu đối với môi trường.