Giải chi tiết KHTN 8 Cánh diều mới bài 4: Mol và tỉ khối của chất khí
Giải bài 4: Mol và tỉ khối của chất khí sách KHTN 8 cánh diều. Phần đáp án chuẩn, hướng dẫn giải chi tiết cho từng bài tập có trong chương trình học của sách giáo khoa. Hi vọng, các em học sinh hiểu và nắm vững kiến thức bài học.
KHỞI ĐỘNG
Câu hỏi: Nếu yêu cầu đêm số lượng viên gạch để xây bức tường của lâu đài và đếm số lượng hạt cát để xây bức tường của lâu đài bằng cát thì yêu cầu nào có thể thực hiện được. Vì sao?
Vậy làm thế nào để có thể xác định một cách thuận lợi số nguyên tử, phân tử và khối lượng, thể tích của chúng khi tham gia và tạo thành trong các phản ứng hoá học.
Hướng dẫn trả lời:
Yêu cầu đếm số viên gạch để xây bức tường của lâu đài dễ dàng thực hiện hơn vì viên gạch là vật thể có kích thước và khối lượng đáng kể người ta sẽ có thể xác định được số lượng
còn hạt cát thì là những vật có kích thước vô cùng nhỏ bé nhưng khó cân đo đong đếm
Để có thể xác định một cách thuận lợi số nguyên tử, phân tử và khối lượng, thể tích của chúng khi tham gia và tạo thành trong các phản ứng hoá học các nhà khoa học sử dụng đại lượng mol
I. KHÁI NIỆM MOL
Câu hỏi 1. Xác định số nguyên tử có trong
a) 2 mol nguyên tử nhôm (Aluminium)
b) 1,5 mol nguyên tử Carbon
Hướng dẫn trả lời:
số nguyên tử có trong
a) 2 mol nguyên tử nhôm (Aluminium) là 2. 6,022.1023 = 12, 044. 1023 nguyên tử
b) 1,5 mol nguyên tử Carbon là: 1,5. 6,022.1023 = 9,033. 1023 nguyên tử
Luyện tập 1: Tính số phân tử nước và số nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 3 mol phân tử nước.
Hướng dẫn trả lời:
Trong 3 mol phân tử nước có 3. 6,022.1023 = 18,066 phân tử
Trong 1 phân tử nước có 2 nguyên tử H và 1 nguyên tử O
nên số nguyên tử H có trong 3 mol phân tử nước bằng 2. 3. 6,022.1023 = 36,132 nguyên tử
Số nguyên tử O có trong 3 mol phân tử nước bằng 3. 6,022.1023 = 18,066 nguyên tử
II. KHỐI LƯỢNG MOL
Câu hỏi 2. Quan sát hình 4.3, cho biết khối lượng 1 mol nguyên tử đồng và khối lượng 1 mol phân tử Sodium chloride
Hướng dẫn trả lời:
Khối lượng 1 mol nguyên tử đồng là 64 gam
Khối lượng 1 mol phân tử Sodium chloride là 58,5 gam
Câu hỏi 3. Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, cho biết khối lượng mol nguyên tử hydrogen, nitơ (nitrogen) và magnesium
Hướng dẫn trả lời:
Khối lượng mol nguyên tử
- hydrogen bằng 1 g/mol
- nitơ (nitrogen) bằng 14 g/mol
- magnesium bằng 24 g/mol
Luyện tập 2. Tính khối lượng mol phân tử khí oxygen và khí carbon dioxide.
Hướng dẫn trả lời:
Khối lượng mol phân tử khí oxygen bằng 16.2 = 32 g/mol
Khối lượng mol phân tử khí carbon dioxide bằng 12 + 16.2 = 44 g/mol
III. CHUYỂN ĐỔI GIỮA SỐ MOL CHẤT VÀ KHỐI LƯỢNG
Luyện tập 3. Hoàn thành những thông tin còn thiếu trong bảng sau
| Chất | Số mol | Khối lượng mol | Khối lượng | Cách tính |
| Nhôm | 0,2 | 27 | 5,4 | mAl = 0,2 . 27 = 5,4 (gam) |
| Nước | 2 | ? | ? | ? |
| Khí oxygen | ? | ? | 16 | ? |
| Khí nitơ | ? | ? | 28 | ? |
| Sodium chloride | 0,4 | ? | ? | ? |
| Magnesium | ? | ? | 12 | ? |
Hướng dẫn trả lời:
| Chất | Số mol (n) (mol) | Khối lượng mol (M) (g/mol) | Khối lượng (m) (gam) | Cách tính |
| Nhôm | 0,2 | 27 | 5,4 | mAl = 0,2 . 27 = 5,4 (gam) |
| Nước | 2 | 18 | 36 | mH2O = 2. 18 = 36 (gam) |
| Khí oxygen | 0,5 | 32 | 16 | nO2 = 16/23 = 0,5 molO2 = 16/32 = 0,5 mol |
| Khí nitơ | 1 | 28 | 28 | nN2 = 28/28 = 1 mol |
| Sodium chloride | 0,4 | 58,5 | 23,52 | mNaCl = 0,4. 58,5 = 23,52 (gam) |
| Magnesium | 0,5 | 24 | 12 | nMg = 12/24 = 0,5 mol |
IV. THỂ TÍCH MOL CHẤT KHÍ
Câu hỏi 4. Quan sát hình 4.4,cho biết điều kiện chuẩn (áp suất 1 bar và nhiệt độ 25oC) thể tích 1 mol khí là bao nhiêu?
Hướng dẫn trả lời:
Điều kiện chuẩn (áp suất 1 bar và nhiệt độ 25oC) thể tích 1 mol khí là 24,79 lit
V. CHUYỂN ĐỔI GIỮA LƯỢNG CHẤT VÀ THỂ TÍCH CHẤT KHÍ
Luyện tập 4. Hoàn thành những thông tin còn thiếu trong bảng sau
Chất | Các đại lượng (đơn vị) | |||
M (g/mol) | n (mol) | m (g) | V (l) (đkc) | |
CO2 | ? | ? | 17,6 | ? |
N2 | ? | ? | ? | 4,958 |
H2? | ? | 0,5 | ? | ? |
Hướng dẫn trả lời:
Chất | Các đại lượng (đơn vị) | |||
M (g/mol) | n (mol) | m (g) | V (l) (đkc) | |
CO2 | 44 | 0,4 | 17,6 | 9,916 |
N2 | 28 | 0,2 | 5,6 | 4,958 |
H2 | 2 | 0,5 | 1 | 12,395 |
IV. TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ
Câu hỏi 5. Nếu không dùng cân làm thế nào có thể biết được 24,79 lít khí N2 nặng hơn 24,79 lít khí H2 bao nhiêu lần (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất)
Hướng dẫn trả lời:
2 khí có cùng thể tích là 24,79 lit (thể tích mol)
Nếu không dùng cân người ta có thể tính khối lượng mol của khí H2 và N2 (ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất) thấy khối lượng mol của N2 nặng hơn H2 14 lần (28/2 = 14).
Câu hỏi 6. Làm thế nào để biết khí A nặng hơn khí B bao nhiêu lần?
Hướng dẫn trả lời:
So sánh khí A nặng hay nhẹ hơn khí B người ta dùng tỉ khối của khí A đối với khí B (là tỉ số giữa khối lượng mol của khí A với khối lượng mol của khí B)
Luyện tập 5. Có ba quả bóng bay giống nhau về kích thước và khối lượng. Lần lượt bơm cùng thể tích mỗi khí H2, CO2, O2 và từng quả bóng bay trên. Điều gì sẽ xảy ra khi thả ba quả bóng bay và trong không khí?
Hướng dẫn trả lời:
Ta có
→ H2 nhẹ hơn không khí
→ O2 nặng hơn không khí
→ CO2 nặng hơn không khí
Vậy khi thả 3 quả bóng ra sẽ thấy: quả bóng chứa khí H2 bay lên còn khi CO2, O2 thì rơi xuống đất