Giải chi tiết KHTN 8 kết nối mới bài 3: Mol và tỉ khối chất khí

MỞ ĐẦU

Câu hỏi: Bằng phép đo thông thường, ta chỉ xác định được khối lượng chất rắn, chất lỏng hoặc thể tích của chất khí. Làm thế nào để biết lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử?

Hướng dẫn trả lời:

Để biết lượng chất có bao nhiêu phân tử, nguyên tử ta cần sử dụng khái niệm mol.

I.MOL

1. Khái niệm

Câu hỏi 1: Đọc thông tin Hình 3.1 và so sánh khối lượng của 1 mol nguyên tử carbon, 1 mol phân tử iodine và 1 mol phân tử nước.

Hướng dẫn trả lời: 

Khối lượng 1 mol nguyên tử C < khối lượng 1 mol phân tử H₂O < khối lượng 1 mol phân tử I₂

Câu hỏi 2: Tính nguyên tử, phân tử có trong mỗi lượng chất sau:

a) 0,25 mol nguyên tử C;
b) 0,002 mol phân tử I₂ ;
c) 2 mol phân tử H₂O.

Hướng dẫn trả lời:

a) Số nguyên tử có trong 0,25 mol nguyên tử C là: 0,25. 6,022.10 ²³  = 1,5055.10 ²³ nguyên tử
b) Số phân tử có trong 0,002 mol phân tử I ₂ là: 0,002. 6,022.10 ²³  = 1,2044.10 ²¹  phân tử
c) Số phân tử có trong 2 mol phân tử H ₂ O là: 2. 6,022.10 ²³  = 1,2044.10 ²⁴  phân tử

Câu hỏi 3: Một lượng chất sau đây tương đương bao nhiêu mol nguyên tử hoặc mol phân tử?

a) 1,2044.10²²  phân tử Fe₂O₃ ;
b) 7,5275.10²⁴ nguyên tử Mg.

Hướng dẫn trả lời:

a) Số mol phân tử Fe₂O₃ là: $\frac{1,2044.10^{22}}{6,022.10^{23}}=0,02(mol)$
b) Số mol phân tử Mg là: $\frac{7,5275.10^{24}}{6,022.10^{23}}=12,5(mol)$

2. Khối lượng mol

Câu hỏi 1: Tính khối lượng mol của chất X, biết rằng 0,4 mol chất này có khối lượng là 23,4 gam.

Hướng dẫn trả lời:

Khối lượng mol của chất X là: $M=\frac{m}{n}=\frac{23,4}{0,4}=58,5(g/mol)$

Câu hỏi 2: Tính số mol phân tử có trong 9 gam nước, biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/mol.

Hướng dẫn trả lời:

Số mol nước là: $n=\frac{m}{M}=\frac{9}{18}=0,5 (mol)$

Câu hỏi 3: Calcium carbonate có công thức hoá học là CaCO3.

a) Tính khối lượng phân tử của calcium carbonate.
b) Tính khối lượng của 0,2 moi calcium carbonate.

Hướng dẫn trả lời:

a) Khối lượng phân tử của calcium carbonate là: 40+12+16 . 3 = 100 (amu)
b) Khối lượng của 0,2 mol calcium carbonate là: 0,2.100=20 (g)

3. Thể tích mol của chất khí

Câu hỏi 1: Ở 25°C và 1 bar, 1,5 mol khí có thể sử dụng bao nhiêu?

Hướng dẫn trả lời:

1,5 mol khí chiếm thể tích là: V=24,79.1,5=37,185(L)

Câu hỏi 2: Một hỗn hợp gồm 1 mol khí oxygen với 4 mol khi nitrogen. Ở 25°C và 1 bar, hỗn hợp khí này có thể tích là bao nhiêu?

Hướng dẫn trả lời:

Số mol khí là: 1 + 4 = 5(mol)
Thể hỗn hợp khí thu được là: V = 24, 79 . 5 = 123, 95(L)

Câu hỏi 3: Tính số mol khí chứa trong bình có thể tích 500 mililit ở 25°C và 1 bar

Hướng dẫn trả lời:

Số mol chứa khí trong bình có thể tích 500 mililit ở 25°C và 1 bar là: $n=\frac{V}{24,79}=\frac{0,5}{24,79}\approx 0, 02 (mol)$

II. TỈ KHỐI CHẤT KHÍ

Câu hỏi 1:

a) Khí carbon dioxide (CO2) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
b) Trong lòng hang sâu thường xảy ra quá trình phân huỷ chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon đioxide. Hãy cho biết khí carbon đioxide tích tụ ở trên nền hang hay bị không khí đẩy bay lên trên.

Hướng dẫn trả lời:

a) Tỷ khối của carbon dioxide so với không khí là: $d_{CO_{2}/kk}=\frac{M_{CO_{2}}}{29}=\frac{44}{29}=1,517$
Do  đó khí carbon dioxide (CO₂ ) nặng hơn không khí 1,517 lần
b) Khí carbon dioxide được tích tụ trong hang do nặng hơn không khí

Câu hỏi 2: 

a) Khí methane (CH₄) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?
b) Dưới đáy giếng thưởng xảy ra quá trinh phân huỷ chất hữu cơ, sinh ra khí methane. Hãy cho biết khí methane tích tụ đưới đáy giếng hay bị không khí đẩy bay lên trên.Hướng dẫn trả lời:

Hướng dẫn trả lời:

a) Tỷ khối của khí methane so với không khí là: $d_{MH_{4}/kk}=\frac{M_{MH_{4}}}{29}=\frac{16}{29}=0,552$
Do đó khí methane nhẹ hơn không khí 0,552 lần
b) Khí methane được đẩy bay lên bầu khí quyển làm nhẹ hơn không khí