Để phân biệt ba khí methane (\(\text{CH}_4\)), carbon dioxide (\(\text{CO}_2\)) và hydrogen (\(\text{H}_2\)), bạn có thể sử dụng một số phương pháp hóa học khác nhau. Dưới đây là các phương pháp phổ biến:

### 1. **Phương pháp đốt cháy (Tính cháy và màu sắc ngọn lửa)**

- **Methane (\(\text{CH}_4\))**: Khi đốt cháy, methane tạo ra ngọn lửa màu xanh nhạt và sản phẩm cháy chính là carbon dioxide (\(\text{CO}_2\)) và nước (\(\text{H}_2\text{O}\)).

\[\text{CH}_4 + 2\text{O}_2 \rightarrow \text{CO}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\]

- **Hydrogen (\(\text{H}_2\))**: Khi đốt cháy, hydrogen tạo ra ngọn lửa màu xanh nhạt và sản phẩm cháy chính là nước (\(\text{H}_2\text{O}\)).

\[\text{2H}_2 + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{H}_2\text{O}\]

- **Carbon dioxide (\(\text{CO}_2\))**: Carbon dioxide không cháy và không hỗ trợ sự cháy.

### 2. **Phản ứng với nước vôi trong**

- **Carbon dioxide (\(\text{CO}_2\))**: Khi tiếp xúc với nước vôi trong (\(\text{Ca(OH)}_2\)), \(\text{CO}_2\) sẽ phản ứng và làm đục dung dịch, tạo thành calcium carbonate (\(\text{CaCO}_3\)).

\[\text{CO}_2 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCO}_3 + \text{H}_2\text{O}\]

- **Methane (\(\text{CH}_4\)) và Hydrogen (\(\text{H}_2\))**: Không phản ứng với nước vôi trong và không làm đục dung dịch.

### 3. **Phản ứng với brom**

- **Methane (\(\text{CH}_4\))**: Methane không phản ứng với brom (\(\text{Br}_2\)) ở điều kiện bình thường, nhưng có thể phản ứng khi có mặt ánh sáng (quá trình thế).

- **Hydrogen (\(\text{H}_2\))**: Hydrogen không phản ứng với brom ở điều kiện bình thường.

- **Carbon dioxide (\(\text{CO}_2\))**: Không phản ứng với brom.

### 4. **Phản ứng với chất thử khác**

- **Hydrogen (\(\text{H}_2\))**: Khi dẫn qua một que đóm đang cháy, hydrogen sẽ gây ra một tiếng nổ nhỏ (kêu tạch), vì hydrogen dễ cháy.

- **Methane (\(\text{CH}_4\))**: Khi dẫn qua một que đóm đang cháy, methane cũng sẽ cháy, nhưng không có tiếng nổ như hydrogen.

- **Carbon dioxide (\(\text{CO}_2\))**: Không gây cháy khi dẫn qua que đóm đang cháy và không có phản ứng nổ.

### Tóm tắt các bước phân biệt

1. **Kiểm tra tính cháy:**
- Đốt cháy khí và quan sát ngọn lửa.
- Methane: Ngọn lửa xanh nhạt.
- Hydrogen: Ngọn lửa xanh nhạt và có tiếng nổ khi cháy.
- Carbon dioxide: Không cháy.

2. **Sử dụng nước vôi trong:**
- Nếu dung dịch trở nên đục, khí đó là \(\text{CO}_2\).

3. **Sử dụng brom:**
- Nếu có phản ứng (với ánh sáng), khí đó có thể là methane.

Bằng cách sử dụng những phương pháp này, bạn có thể phân biệt ba khí: methane, carbon dioxide và hydrogen.