Với giải sách bài tập Khoa học tự nhiên 9 Bài 21: Alkane sách Chân trời sáng tạo hay, chi tiết giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Khoa học tự nhiên 9. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Bài 21: Alkane

Câu 21.1 trang 55 Sách bài tập KHTN 9: Hợp chất nào sau đây là hydrocarbon?

A. Saccharose.

B. Glucose.

C. Giấm ăn.

D. Methane.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

A sai vì saccharose (C₁₂H₂₂O₁₁) là dẫn xuất của hydrocarbon.

B sai vì glucose (C₆H₁₂O₆) là dẫn xuất của hydrocarbon.

C sai vì giấm ăn có thành phần chủ yếu là CH₃COOH, là dẫn xuất của hydrocarbon.

Câu 21.2 trang 55 Sách bài tập KHTN 9: Hợp chất nào sau đây là alkane?

A. Ethylic alcohol.

B. Fructose.

C. Propane.

D. Ethylene.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

A sai vì ethylic alcohol (C₂H₅OH) là dẫn xuất của hydrocarbon.

B sai vì fructose (C₆H₁₂O₆) là dẫn xuất của hydrocarbon.

D sai vì ethylene (CH₂ = CH₂) là alkene.

Câu 21.3 trang 55 Sách bài tập KHTN 9: Hình bên là hình bình chứa gas dùng cho đun nấu trong gia đình. Theo em, trong bình gas có chứa hợp chất hữu cơ gì?

A. Propane ở thể khí.

B. Butane ở thể khí.

C. Hỗn hợp propane và butane ở thể khí.

D. Hỗn hợp các khí alkane hóa lỏng.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

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

Câu 21.4 trang 55 Sách bài tập KHTN 9: Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Trong bình gas chứa các alkane ở thể lỏng.

B. Biogas là sản phẩm của quá trình phân hủy hữu cơ trong điều kiện thiếu oxygen, nên thành phần của biogas chỉ dùng chỉ gồm các hydrocarbon.

C. Khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, biogas đều có chứa methane.

D. Methane là alkane dễ bay hơi nên không được dùng làm nhiên liệu.

Lời giải:

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 H₂S, CO₂,….

D sai vì methane thường được dùng làm nhiên liệu.

Câu 21.5 trang 55 Sách bài tập KHTN 9: Dãy các alkane được sử dụng phổ biến trong đời sống là

A. CH_4, C₂H_6, C₃H_8, C₅H_12.

B. C₂H_6, C₃H_8, C₄H_10, C₅H_10.

C. C₂H_6, C₃H_8, C₄H_8, C₅H_12.

D. C₂H_6, C₃H_8, C₄H_10, C₆H_12.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Alkane có công thức chung là C_nH_2n+2 nên trong phân tử có số H = 2. số C + 2

Vì vậy các hydrocarbon C₄H₈, C₅H₁₀, C₆H₁₂ không phải là alkane → B, C, D sai.

Câu 21.6 trang 56 Sách bài tập KHTN 9: Đâu là tính chất vật lí cơ bản của methane trong các tính chất sau?

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

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

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

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

Lời giải:

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.

Câu 21.7 trang 56 Sách bài tập KHTN 9: Điều khẳng định nào sau đây không đúng?

A. Methane là chất khí nhẹ hơn không khí.

B. Methane là nguồn cung cấp hyđrogen cho công nghiệp sản xuất phân bón hóa học.

C. Methane là chất khí cháy được trong không khí và tỏa nhiều nhiệt.

D. Methane là chất khí nhẹ hơn khí hyđrogen.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

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

Câu 21.8 trang 56 Sách bài tập KHTN 9: Nến thơm hay sáp thơm sẽ tỏa ra mùi hương khi đốt. Mùi hương của nến thơm giúp thư giãn, kiểm soát tâm trạng, khử mùi hôi hiệu quả nên được nhiều người ưa chuộng. Nến thơm được làm từ nhiều loại sáp như sáp paraffin, sáp đậu nành, sáp ong,… Hình bên dưới là sáp paraffin và nến được làm từ sáp. Sáp parafin có thành phần chủ yếu là các alkane có số carbon ≥ 18.

Một loại sáp parafin dùng làm nến có thành phần chính là một alkane chứa 25 nguyên tử carbon trong phân tử. Vậy số nguyên tử hydrogen trong phân tử alkane nói trên là bao nhiêu?

A. 48

B. 50

C. 52

D. 54

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Sáp parafin là alkane có công thức chung là C_nH_2n+2.

$\iff$ 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.

Câu 21.9 trang 56 Sách bài tập KHTN 9: Cho các phát biểu về ứng dụng của alkane như sau:

(a) Methan, propane, butane thường được sử dụng làm khí đốt.

(b) Các alkane lỏng (C₅H₁₂, C₇H₁₆, C₈H₁₈,…) được sử dụng làm nhiên liệu như xăng, dầu.

(c) Phần lớn các alkane khí đều được sử dụng làm nhiên liệu hóa lỏng.

(d) Các alkane từ C₁₁ đến C₂₀ được dùng làm nến và sáp thơm.

Số phát biểu đúng là

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Phát biểu (a), (b), (c) đều đúng.

Phát biểu (d) sai vì các alkane từ C₁₁ đến C₂₀ được dùng làm kem dưỡng da, thuốc mỡ, sáp nẻ. Nến và sáp thơm thường là các alkane có số nguyên tử carbon ≥18.

Câu 21.10* trang 57 Sách bài tập KHTN 9: Hydrocarbon A có chứa 18,18% hydrogen theo khối lượng. Cho các phát biểu sau:

(a) A là alkane có thể khí ở điều kiện thường.

(b) A có 10 nguyên tử hydrogen.

(c) A được dùng làm nhiên liệu cho ô tô và các phương tiện giao thông khác.

(d) A có trong các bình gas dùng trong bếp gas, lò sưởi, lò nướng,…

(e) A là thành phần chính của khí thiên nhiên.

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Đặt công thức cần tìm của A là C_xH_y.

Ta có: %C + %H = 100% $\Rightarrow$ %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 C₃H₈.

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_xB_y, ta có: $\frac{\text{\%A}}{\text{\%B}}\text{=}\frac{\text{KLNT(A).x}}{\text{KLNT(B).y}}$

Tất cả các hydrocarbon C_xH_y có $\frac{\text{x}}{\text{y}}\text{=}\frac{\text{n}}{\text{2n+2}}$ thì công thức hóa học là C_nH_2n+2.

Câu 21.11 trang 57 Sách bài tập KHTN 9: Phát biểu nào đúng, phát biểu nào sai trong các phát biểu sau?

a) Methane là alkane đơn giản nhất thường được tạo ra từ sấm sét.

b) Methane là khi cháy sinh ra khí carbon dioxide và nước, phản ứng tỏa nhiệt.

c) Methane còn gọi là khí hồ ao.

d) Đốt cháy hoàn toàn 1 mol khí methane sinh ra 1 mol CO₂ và 4 mol hơi nước.

Lời giải:

(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 CO₂ và 2 mol hơi nước theo phương trình hóa học sau:

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.

Câu 21.12 trang 57 Sách bài tập KHTN 9: Nhận định nào đúng, nhận định nào sai trong các nhận định sau?

a) Tất cả các alkane ở thể khí được dùng làm nhiên liệu hóa lỏng.

b) Xăng dầu có thành phần chủ yếu là các alkane ở thể lỏng.

c) Khi đốt cháy alkane cho sản phẩm chủ yếu là các khí carbon dioxide và hơi nước.

d) Gas dùng để đun nấu có thành phần chủ yếu là propane và butane hóa lỏng, các alkane này ở thể khí ở điều kiện thường và có mùi rất khó ngửi.

Lời giải:

(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 mụ

Câu 21.13 trang 57 Sách bài tập KHTN 9: Methane là thành phần chính của khí thiên nhiên, có nhiều ứng dụng trong đời sống. trong các nhận định sau đây, nhận định nào đúng, nhận định nào sai?

a) Methane là dẫn xuất của hydrocarbon, ở điều kiện thường là chất khí, không màu, không mùi, không vị.

b) Methane có thể cháy trong không khí khi tiếp xúc với nguồn nhiệt độ cao và sản phẩm cháy có lượng phát thải thấp nhất so với các alkane khác.

c) Methane thường được xem là nguồn năng lượng sạch do quá trình đốt cháy tạo ra ít khí phát thải hơn so với nhiều nhiên liệu khác.

d) Methane, carbon dioxide là khí gây ra hiệu ứng nhà kính.

Lời giải:

(a) sai vì methane là hydrocarbon.

(b) đúng.

(c) đúng.

(d) đúng.

Câu 21.14* trang 58 Sách bài tập KHTN 9: Nhận xét nào đúng, nhận xét nào sai trong cách nhận xét sau đây về biogas?

a) Biogas là một loại khí tự nhiên có thành phần chủ yếu là methane được tạo ra từ quá trình phân hủy hữu cơ bởi vi khuẩn trong điều kiện thiếu oxygen.

b) Biogas là nguồn năng lượng tái tạo và thân thiện với môi trường có thành phần chủ yếu bao gồm các khí methane, ethane, carbon dioxide và một lượng nhỏ các khí khác như nitrogen, hydrogen sulfide, hơi nước.

c) Ứng dụng của biogas rất đa dạng như làm nhiên liệu để nấu ăn, sưởi ấm, chạy một số động cơ, thắp sáng.

d) Biogas không chỉ giúp xử lí chất thải hữu cơ mà còn giúp giảm phát thải khí nhà kính do methane có khả năng gây hiệu ứng nhà kính.

Lời giải:

(a) đúng.

(b) sai vì biogas không có ethane.

(c) đúng.

(d) đúng.

Câu 21.15 trang 58 Sách bài tập KHTN 9: Tại sao người ta chọn alkane làm nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt?

Lời giải:

Người ta chọn alkane làm nhiên liệu cho động cơ và làm chất đốt vì alkane dễ cháy và tỏa nhiều nhiệt khi cháy.

Câu 21.16 trang 58 Sách bài tập KHTN 9: Chất khí B là hydrocarbon có nhiều ứng dụng trong đời sống như sử dụng làm nhiên liệu trong gia đình (đun nấu), nhiên liệu chạy một số động cơ, làm nguyên liệu sản xuất nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng như methanol, methanal,… Mặt khác khí B cũng là nguyên nhân gây ra các vụ nổ hầm than, là khí gây ra hiệu ứng nhà kính. Hãy xác định công thức hóa học của B, cho biết hàm lượng carbon có trong B là 75%.

Lời giải:

Đặt công thức cần tìm của B là C_xH_y.

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

Trong C_xH_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 CH₄.

Câu 21.17 trang 58 Sách bài tập KHTN 9: Thành phần chính của gas, xăng, dầu là các alkane đều không mùi. Hãy cho biết:

a) Vì sao gas, xăng, dầu có mùi khó chịu?

b) Sản phẩm của quá trình đốt cháy gas, xăng, dầu có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường?

Lời giải:

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 CO₂ H₂O, SO₂. Các khí CO₂, SO₂ gây ảnh hưởng xấu đến môi trường như CO₂ gây ra hiệu ứng nhà kính SO₂ gây ô nhiễm không khí và mưa acid,…

Câu 21.18* trang 58 Sách bài tập KHTN 9: Gas dùng để đun nấu là một hỗn hợp gồm hai hyđrocarbon X, Y hóa lỏng.

a) Hãy cho biết công thức hóa học của X, Y.

b) Vì sao người ta dùng X, Y để làm gas đun nấu?

c) Vì sao người ta không dùng hỗn hợp methane và ethane để sản xuất gas mà lại dùng hỗn hợp X, Y để làm gas đun nấu?

Lời giải:

a) Hai hyđrocarbon có trong gas dùng để đun nấu là propane (C₃H₈) và butane (C₄H₁₀). 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.

Lý thuyết Alkane

1. Khái niệm hydrocarbon, alkane

Khái niệm hydrocarbon: là hợp chất hữu cơ chỉ chứa nguyên tố carbon và hydrogen

Khái niệm alkane: là hydrocarbon mạch hở, chỉ chứa liên kết đơn (C-C, C-H) trong phân tử.

2. Thí nghiệm đốt cháy butane

Butane cháy trong không khí tạo sản phẩm chủ yếu gồm carbon dioxide và nước, khi cháy tỏa nhiều nhiệt nên được dùng làm nhiên liệu.

3. Ứng dụng làm nhiên liệu của alkane trong thực tiễn

Trong thực tiễn, nguồn nhiên liệu của alkane được dùng làm khí đốt (gas), chạy các loại động cơ (xăng, dầu) như ô tô, máy kéo, máy nông nghiệp,…

Sơ đồ tư duy Alkane

Xem thêm các bài giải SBT Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo hay, chi tiết khác: