Giải sách bài tập KHTN 8 cánh diều bài 4: Mol và tỉ khối của chất khí

Câu 4.1: Số nguyên tử hydrogen trong 0,05 mol khí hydrogen là

A. 3,01 × 10$^{22}$.                                      B. 3,01 × 10$^{23}$.

C. 6,02 × 10$^{22}$.                                      D. 6,02 × 10$^{24}$.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A

Số nguyên tử hydrogen trong 0,05 mol khí hydrogen là:

0,05 x 6,022 × 10$^{23}$ = 3,01 × 10$^{22}$ (nguyên tử)

Câu 4.2: a mol khí chlorine có chứa 12,04 × 10$^{23}$ phân tử Cl$_{2}$. Giá trị của a là

A. 2.                                 B. 6.                                 C. 4.                                 D. 0,5.

Hướng dẫn trả lời:

Chọn đáp án A.

Số mol khí chlorine là: $a=\frac{12,04.10^{23}}{6,022.10^{23}}$ = 2 (mol)

Câu 4.3: Điền thông tin còn thiếu vào chỗ … trong các câu sau.

a) Khối lượng của 2 mol Mg(OH)$_{2}$ là .....

b) Số mol của 50 g CaCO$_{3}$ là .....

c) Số mol của 27 g nước là ......

d) Khối lượng của 0,2 mol Na$_{2}$O là ....

e) Số nguyên tử oxygen có trong 0,5 mol CO$_{2}$ là ...

Hướng dẫn trả lời:

a) 116 gam.

Khối lượng của 2 mol Mg(OH)$_{2}$ là: m = n.M = 2.58 = 116 gam.

b) 0,5 mol.

Số mol của 50 g CaCO$_{3}$ là: n = $\frac{m}{M}=\frac{50}{100}$ = 0,5 mol

c) 1,5 mol.

Số mol của 27 g nước là: n = $\frac{m}{M}=\frac{27}{18}$ = 1,5 mol

d) 12,4 gam.

Khối lượng của 0,2 mol Na$_{2}$O là: m = n.M = 0,2.62 = 12,4 gam

e) 6,022 × 10$^{23}$.

Một phân tử CO$_{2}$ có 2 nguyên tử oxygen.

Số nguyên tử oxygen có trong 0,5 mol CO$_{2}$ là: 2 x 0,5 x 6,022 × 10$^{23}$ = 6,022 × 10$^{23}$

Câu 4.4: a) Hoàn thành thông tin trong bảng sau bằng cách điền vào chỗ .... cho phù hợp.

b) Hãy vẽ hình (lập phương, cầu,...) so sánh thể tích của các chất khí trên ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.

Hướng dẫn trả lời:

a) 72 = 24 x 3 => V = 24 x n => n = $\frac{V}{24}$

b) 

Câu 4.5: Cho biết khối lượng của N phân tử những chất sau: khí oxygen (O$_{2}$), muối ăn (NaCl), hydrochloric acid (HCI), sodium hydroxide (NaOH), carbon dioxide (CO$_{2}$), sulfuric acid (H$_{2}$SO$_{4}$).

Hướng dẫn trả lời:

Khối lượng tính bằng gam của N nguyên tử/ phân tử của một chất là khối lượng mol (M) của chất đó.

$M_{O_{2}}$ = 16.2 = 32 (gam/mol)

$M_{NaCl}$ = 23 + 35,5 = 58,5 (gam/mol)

$M_{HCl}$ = 1 + 35,5 = 36,5 (gam/mol)

$M_{NaOH}$ = 23 + 16 + 1 = 40 (gam/mol)

$M_{CO_{2}}$ = 12 + 16.2 = 44 (gam/mol)

$M_{H_{2}SO_{4}}$ = 1.2 + 32 + 16.4 = 98 (gam/mol)

Câu 4.6: Xác định tên nguyên tố, biết:

a) 0,02 mol nguyên tố X có khối lượng là 1,28 gam.

b) 0,5 mol nguyên tố Y có khối lượng là 16 gam.

c) 0,2 mol nguyên tố Z có khối lượng là 6,2 gam.

Hướng dẫn trả lời:

a) $M_{X}=\frac{m_{X}}{n_{X}}=\frac{1,28}{0,02}$ = 64 (gam/mol). Vậy X là nguyên tố đồng (copper (Cu)).

b) $M_{Y}=\frac{m_{Y}}{n_{Y}}=\frac{16}{0,5}$ = 32 (gam/mol). Vậy Y là nguyên tố lưu huỳnh (sulfur (S)).

c) $M_{Z}=\frac{m_{Z}}{n_{Z}}=\frac{6,2}{0,2}$ = 31 (gam/mol). Vậy Z là nguyên tố phosphorus (P).

Câu 4.7: Một hợp chất có công thức hoá học XO$_{2}$ có khối lượng mol phân tử là 44 gam/mol. Tìm nguyên tố X.

Hướng dẫn trả lời:

M$_{X}$ = 44 – 16 × 2 = 12. Vậy X là nguyên tố carbon (C).

Câu 4.8: Tính số mol và thể tích (ở đkc) của 6,4 gam các chất khí X, Y và Z biết:

a) Tỉ khối của khí X đối với H$_{2}$ là 16.

b) Tỉ khối của khí Y đối với O$_{2}$ là 2.

c) Tỉ khối của CO$_{2}$ đối với khí Z là 2,75.

Hướng dẫn trả lời:

a) $M_{H_{2}}$ = 1.2 = 2 (gam/mol); $M_{X}=d_{X/H_{2}}.M_{H_{2}}$ = 16.2 = 32 (gam/mol).

=> $n_{X}=\frac{m_{X}}{M_{X}}=\frac{6,4}{32}$ = 0,2 (mol); V$_{X}$ = n$_{X}$.24,79 = 0,2. 24,79 = 4,958 (lít).

b) $M_{O_{2}}$ = 16.2 = 32 (gam/mol); $M_{Y}=d_{Y/O_{2}}.M_{O_{2}}$ = 2.32 = 64 (gam/mol).

=> $n_{Y}=\frac{m_{Y}}{M_{Y}}=\frac{6,4}{64}$ = 0,1 (mol); V$_{Y}$ = n$_{Y}$.24,79 = 0,1. 24,79 = 2,479 (lít).

c) $M_{CO_{2}}$ = 12 + 16.2 = 44 (gam/mol); $M_{Z}=\frac{M_{CO_{2}}}{d_{CO_{2}/Z}}=\frac{44}{2,75}$ = 16 (gam/mol).

=> $n_{z}=\frac{m_{z}}{M_{z}}=\frac{6,4}{16}$ = 0,4 (mol); V$_{Z}$ = n$_{Z}$.24,79 = 0,4. 24,79 = 9,916 (lít).

Câu 4.9: Có 5 bình (1), (2), (3), (4) và (5) có thể tích bằng nhau, ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, mỗi bình chứa đầy một trong các khí sau: oxygen, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide (CO$_{2}$) và carbon monoxide (CO).

a) Số mol chất và số phân tử của mỗi chất khí có trong mỗi bình có bằng nhau không? Vì sao?

b) Xác định khí có trong mỗi bình, biết bình (1) có khối lượng khí nhỏ nhất, bình (3) có khối lượng khí lớn nhất, khối lượng khí trong bình (2) và (5) bằng nhau.

Hướng dẫn trả lời:

a) Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất thì các chất khí có thể tích bằng nhau sẽ có cùng số mol chất và số phân tử khí.

b) Bình (1) có khối lượng khí nhỏ nhất nên chứa khí hydrogen (do $M_{H_{2}}$ = 2 gam/mol)

Bình (3) có khối lượng khí lớn nhất nên chứa khí carbon dioxide (do $M_{CO_{2}}$ = 44 gam/mol)

Khối lượng khí trong bình (2) và (5) bằng nhau nên bình (2) và (5) chứa khí carbon monoxide hoặc nitrogen (do $M_{N_{2}}=M_{CO}$ = 28 gam/mol)

Bình còn lại (bình 4) chứa khí oxygen.

Câu 4.10: Hãy viết công thức hoá học của hai chất khí nhẹ hơn không khí, hai chất khí nặng hơn không khí.

Hướng dẫn trả lời:

- Công thức hoá học của một số chất khí nhẹ hơn không khí (có phân tử khối nhỏ hơn 29): H$_{2}$ (M = 2 gam/mol), N$_{2}$ (M = 28 gam/mol), CO (M = 28 gam/mol), methane CH$_{4}$ (M = 16 gam/mol),...

- Công thức hoá học của một số chất khí nặng hơn không khí (có phân tử khối lớn hơn 29): O$_{2}$ (M = 32 gam/mol), CO$_{2}$ (M = 44 gam/mol), Cl$_{2}$ (M = 71 gam/mol), SO$_{2}$ (M = 64 gam/mol),...

Câu 4.11: Vì sao trong các rạp chiếu phim, nhà hát, người ta thường thiết kế cửa sổ ở phía dưới, gần với sàn nhà?

Hướng dẫn trả lời:

Ở những nơi như rạp chiếu phim, rạp hát,... khi có đông người thì lượng khí CO$_{2}$ thở ra lớn hơn bình thường. Vì vậy, các cửa sổ thường được thiết kế ở phía dưới gần sàn nhà để khí CO$_{2}$ (nặng hơn không khí, nằm nhiều ở sát mặt đất) thoát ra ngoài dễ dàng hơn.