CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

1. Phương trình điều chế Metan trong phòng thí nghiệm:

CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3 

2. Phân tích Phương trình điều chế Metan trong phòng thí nghiệm:

2.1. Điều kiện phản ứng CH3COONa ra CH4:

‐ Nhiệt độ

‐ Xúc tác: CaO

2.2. Bản chất của các chất tham gia phản ứng:

– Bản chất của CH3COONa (Natri axetat)

NaOH (natri hidroxit) là một chất tương tác với CH3COONa (axetat natri) trong quá trình nhiệt phân, NaOH khử nhóm caboxyl trong CH3COONa để tạo thành metan trong điều kiện cưỡng bức.

NaOH là một bazo mạnh phản ứng nhiệt phân với CH3COONa.

2.3. Cách tiến hành phản ứng điều chế CH4 trong phòng thí nghiệm:

Metan được điều chế bằng cách đun nóng natri axetat khan với hỗn hợp vôi tôi xút.

2.4. Điều chế Metan trong phòng thí nghiệm:

Điều chế Metan CH4 trong phòng thí nghiệm

– Hóa chất và dụng cụ

Hóa chất: CH3COONa, NaOH, CaO, H2

Dụng cụ: ống nghiệm, giá đỡ, chậu thủy tinh, nút cao su, ống dẫn khí bằng thủy tinh, đèn cồn.

– Phương Pháp thu khí metan

Sử dụng phương pháp đẩy nước, vì Metan là chất khí ít tan được trong nước.

Điều kiện xảy ra phản ứng

Điều kiện đun nóng hỗn hợp, có xúc tác CaO.

– Phương trình điều chế CH4 trong phòng thí nghiệm

CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

3. Bài tập vận dụng liên quan:

Câu 1: Phản ứng hóa học đặc trưng của metan là

A. Phản ứng thế

B. Phản ứng cộng 

C. Phản ứng oxi hóa khử

D. Phản ứng phân hủy

Câu 2: Các tính chất vật lí cơ bản của metan là

A. Chất lỏng, không màu, tan nhiều trong nước.

B. Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, tan ít trong nước.

C. Chất khí không màu, tan nhiều trong nước.

D. Chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, tan ít trong nước.

Câu 3: Trong phòng thí nghiệm có thể thu khí CH4 bằng cách:

A. Đẩy không khí (ngửa bình)

B. Đẩy axit

C. Đẩy nước (úp bình)

D. Kiểm tra khí cacbonic

Câu 4: Để kiểm tra xem sản phẩm của phản ứng cháy giữa metan và oxi có tạo thành khí cacbonic hay không, hãy thêm hóa chất nào sau đây vào ống nghiệm?

A. Nước cất

B. Nước vôi trong

C. Nước muối

D. Thuốc tím

Câu 5: Điều kiện để phản ứng giữa Metan và Clo xảy ra là

A. Có bột sắt làm xúc tác

B. Có axit làm xúc tác

C. Có nhiệt độ

Câu 6: Khi dẫn khí metan và khí clo vào ống nghiệm, rồi đặt ống nghiệm ngoài ánh sáng. Tiếp theo, chúng ta đặt mảnh giấy quỳ tím ẩm vào trong ống nghiệm. Qua đó, chúng ta sẽ quan sát được hiện tượng nào?

A. Quỳ tím chuyển thành màu xanh.

B. Quỳ tím bị mất màu

C. Quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

D. Quỳ tím không đổi màu.

Câu 7: Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp CH4 và H2, có khối lượng 3,4 gam, ta thu được 11,2 lít hơi H2O (ở đktc). Hãy tính tỉ lệ phần trăm theo khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu.

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

Câu 8: Khi clo hóa một ankan có công thức phân tử C6H14, người ta chỉ thu được 2 sản phẩm thế monoclo. Danh pháp IUPAC của ankan đó là :

A.2,2-đimetylbutan.

B.2-metylpentan.

C.n-hexan.

D.2,3-đimetylbutan.

Câu 9: Các tính chất vật lí cơ bản của metan

A. Chất lỏng, không màu, tan nhiều tron nước

B. Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, tan ít trong nước

C. Chất khí không màu, tan nhiều trong nước

D. Chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, tan ít trong nước

Câu 10: Chọn phát biểu đúng

A. Chất béo là trieste của glixerol với axit.

B. Chất béo là triete của glixerol với axit vô cơ.

C. Chất béo là trieste của glixe rol với axit béo

D. Chất béo là trieste của ancol với a xit béo.

Câu 11: Cho dung dịch axit axetic nồng độ a% tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH nồng độ 20%, thu được dung dịch muối có nồng độ 20,5%. Hãy tính a

A. 15%

B. 20%

C. 25%

D. 30%

Câu 12: Cho các chất sau: ZnO, Na2SO4, NaOH, K2CO3, Ag, Fe. Số chất có thể tác dụng với dung dịch axit axetic là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

4. Hướng dẫn lời giải:

Câu 1: 

Đáp án: A. Phản ứng thế

Câu 2:

Đáp án: B.

Các tính chất vật lí cơ bản của metan là

Chất khí, không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, tan ít trong nước.

Câu 3:

Đáp án: C. Đẩy nước (úp bình).

CH4 không tan trong nước nên cần phải thu bằng phương pháp đẩy nước.

Câu 4:

Đáp án: B. Dung dịch nước vôi

Khi đưa nước vôi (Ca(OH)2) vào ống nghiệm, ta nhận thấy dung dịch trở nên mờ đi, báo hiệu có sự hiện diện của khí CO2. CO2 tác động lên Ca(OH)2 gây tạo thành kết tủa, làm cho dung dịch trở nên mờ đi.

Câu 5:

Đáp án: D. Có ánh sáng 

Điều kiện để xảy ra phản ứng giữa metan và clo là: ánh sáng 

Câu 6:

Đáp án: C. Quỳ tím chuyển sang màu đỏ.

Câu 7:

Đáp án: C. 94,12% CH4 và 5,88% H2

nH2O = 11,2/22,4 = 0,5 mol

CH4 + 2O2 t⁰> CO2+ 2H2O

x————————>2x

2H2 + O2 t⁰> 2H2O

y—————–>y

Ta có:

16x + 2y = 3,42

x + y = 0,5

x = 0,2 mol

y = 0,1 mol

=> %CH4 = (0,2.16)/3,4.100%= 94,12 %

=>%H2 = 100 % – 94,12% = 5,88%

Câu 8: 

Đáp án: D.2,3-đimetylbutan.

Viết đồng phân ankan

Xét các vị trí thế clo của mỗi đồng phân

Vì clo hóa mô thức ankan có công thức phân tử C6H14, chỉ thu được 2 sản phẩm thế monoclo

=> Danh pháp IUPAC của ankan

Câu 9:

Đáp án: B. Chất khí Không màu, không mùi, nhẹ hơn không khí, tan ít trong nước.

Câu 10:

Đáp án: C. Chất béo là trieste của glixerol với axit béo 

Câu 11:

Đáp án: D. 30%

Bài toán dạng này ta sẽ quy ban đầu số mol của NaOH là 1 (mol)

Phương trình hóa học: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

Theo phương trình phản ứng: nCH3COOH= nCH3COONa = nNaOH= 1(mol)

=>mdd NaOH= (1×40)/20%.100% = 200 gam

mddCH3COOH = (1× 60)/a%.100% = 6000/a gam

mddsau = (1×82)/20,5%.100% = 400 (g)

Mà mddsau = mddCH3COOH + mddNaOH

=> 400 = 6000/a + 200

⇒ 200 = 6000/a ⇒ a = 30%

Câu 12:

Đáp án: D. 4

Các chất có thể tác dụng với axit axetic là: ZnO, NaOH, K2CO3, Fe.

2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + 2H2O

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O

2CH3COOH + K2CO3 → 2CH3COOK + CO2 + H2O

2CH3COOH + Fe →

5. Tìm hiểu thêm về CH3COONa:

+ H2

5. Tìm hiểu thêm về CH3COONa:

5.1. CH3COONa là chất gì?

Natri axetat hoặc natri ethanoat là muối natri của axit axetic, có công thức hóa học là CH3COONa. Nó là một hợp chất muối thông qua phản ứng giữa axit axetic (CH3COOH) và sắt (Fe). Quá trình phản ứng tạo ra sản phẩm là muối natri axetat (

5. Tìm hiểu thêm về CH3COONa:

) và khí hiđro (H2). Natri axetat được sản xuất hàng loạt và được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp nhờ tính chất hóa học và giá thành rẻ.

Nó còn có thể được gọi với nhiều cái tên khác như: axetat natri, natri axetat, natri axetat, muối natri...

5.2. Tính chất vật lí:

‐ Đặc điểm nhận dạng: có dạng bột màu trắng, dễ tan và không có mùi.

‐ Khối lượng riêng: 1.52 g/cm3 và 1.45 g/cm3 (ở dạng ngậm 3 nước).

‐ Điểm nóng chảy: 324 oC (dạng khan), 58 oC (dạng ngậm 3 nước).

‐ Điểm sôi: 881.4 oC (dạng khan), 122 oC (dạng ngậm 3 nước).

‐ Độ hòa tan trong nước: 36.2 g/100ml (ở 0 oC), 46.4 g/100ml (ở 20 oC), và 170.15 g/100ml (ở 100oC).

5.3. Tính chất hóa học: 

Có những đặc điểm hóa học nổi bật sau đây:

- Phản ứng nhiệt phân: Natri axetat khử caboxyl để hình thành metan trong điều kiện cưỡng bức (dưới tác dụng của natri hydroxit):

CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3

‐ Hoặc ta cũng có thể dùng trong điều chế ra este với một alkyl halua như là brometan: 

5.4. Điều chế natri axetat CH3COONa như thế nào?

Để điều chế natri axetat trong phòng thí nghiệm, ta thường sử dụng phản ứng giữa axit axetic và một trong các chất natri cacbonat, natri hydrocacbonat, hoặc natri hydroxit:

Tuy nhiên, trong thực tế với giá thành rẻ của axit axetat, ta có thể mua nó thông qua người bán hóa chất thay vì tổng hợp trong phòng thí nghiệm.

5.5. Những ứng dụng quan trọng của natri axetat trong cuộc sống, sản xuất:

– Ứng dụng của natri axetat CH3COONa trong ngành thực phẩm

Natri axetat được sử dụng như một gia vị để làm cho thực phẩm thêm phần hấp dẫn. Một ứng dụng phổ biến của natri axetat là natri diacetate, được tạo thành từ tỷ lệ 1:1 giữa natri axetat và axit axetic, thay thế cho muối. Natri diacetate rất được ưa chuộng trong quá trình chế biến khoai tây chiên.

- Ứng dụng trong công nghiệp

Trong lĩnh vực công nghiệp dệt, natri axetat được sử dụng để làm trung hòa cho nước thải chứa axit sunfuric hoặc làm chất ức chế màu sắc khi sử dụng thuốc nhuộm anilin. Trong ngành công nghiệp da, chất này còn được sử dụng làm chất tẩy trắng.

Trong sản xuất cao su tổng hợp, natri axetat đóng một vai trò quan trọng trong việc trì hoãn quá trình lưu hóa cloropren. 

– Ứng dụng trong dung dịch đệm 

Dung dịch natri axetat và axit axetic có khả năng làm chất đệm góp phần trong việc duy trì độ pH ổn định, đặc biệt trong lĩnh vực xây dựng.

Natri axetat được ứng dụng làm chất chống cháy trong công trình xây dựng và còn được sử dụng như một vật liệu sưởi ấm cho việc giữ nhiệt và ấm lòng. Nó chủ yếu được sử dụng để làm ấm tại những vùng có khí hậu lạnh giá.