Nội dung text CHUYÊN ĐỀ 4. MOL VÀ TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ (File HS).pdf
CHUYÊN ĐỀ 4. MOL VÀ TỈ KHỐI CỦA CHẤT KHÍ KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. Mol 1. Khái niệm - Mol (kí hiệu là n) là lượng chất có chứa 6,022.1023 nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Số 6,022.1023 được gọi là số Avogadro và được kí hiệu N (hoặc NA). 2. Khối lượng mol - Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng tính bằng gam của N nguyên tử hoặc phân tử chất đó. Đơn vị: g/mol hay g.mol-1 . - Khối lượng mol (g/mol) có cùng trị số với khối lượng nguyên tử hoặc phân tử chất đó (amu). 3. Thể tích mol của chất khí - Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi N phân tử của chất khí đó. - Ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì 1 mol của bất kì chất khí nào cũng chiếm những thể tích bằng nhau. Ở điều kiện chuẩn (đkc: 25oC, 1bar), thể tích mol của các chất khí đều bằng 24,79 lít. 4. Mối quan hệ giữa mol và các đại lượng 1. Số lượng ngtử, phtử 2. Khối lượng chất 3. Thể tích khí đkc Công thức ⇒ S = n.N ⇒ m = n.M; ⇒ V = 24,79.n Ý nghĩa S: số lượng nguyên tử, phân tử N = 6,022.1023 (số Avogađro) m: khối lượng chất (g) M: khối lượng mol (g/mol). n: số mol V: thể tích khí ở đkc (L) II. Tỉ khối của chất khí 1. Tỉ khối của khí A so với khí B: MA, MB là khối lượng mol của A và B. + Nếu dA/B > 1 ⇒ Khí A nặng hơn khí B. + Nếu dA/B < 1 ⇒ Khí A nhẹ hơn khí B. 2. Tỉ khối của khí A so với không khí: 3. Khối lượng mol trung bình - Xét một hỗn hợp X gồm các chất A, B, ... với số mol tương ứng là nA, nB, ... thì khối lượng mol trung bình của hỗn hợp tính theo công thức: S n N m n M m M n V n 24,79 A A/B B M d M A A/kk M d 29 hh A A B B X hh A B m M .n M .n ... M n n n ...
❖ BÀI TẬP TỰ LUẬN ♦ VÍ DỤ MINH HỌA Câu 1. [KNTT - SGK] Tính số 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. Câu 2. Hãy cho biết số nguyên tử hoặc phân tử có trong những lượng chất sau: (a) 0,1 mol nguyên tử H. (d) 0,15 mol phân tử CO2. (b) 10 mol phân tử H2O. (e) 0,01 mol phân tử H2. (c) 0,24 mol nguyên tử Fe. (g) 1,44 mol nguyên tử C. Câu 3. [CTST - SGK] Hãy cho biết khối lượng phân tử và khối lượng mol của các chất trong bảng sau: Chất Khối lượng nguyên tử (amu) Khối lượng phân tử (amu) Khối lượng mol (gam/mol) Ethanol (C2H5OH) H = 1; C = 12; O = 16 Muối ăn (NaCl) Na = 23; Cl = 35,5. Câu 4. [CD - SGK] Giải thích vì sao khối lượng mol nguyên tử hay phân tử của một chất có cùng trị số với khối lượng nguyên tử hay phân tử chất đó tính theo đơn vị amu? Câu 5. Hãy tính khối lượng của những lượng chất sau: (a) 1 mol nguyên tử O; 1 mol phân tử O2; 0,2 mol nguyên tử Cu. (b) 1,5 mol phân tử H2O; 0,25 mol phân tử CO2; 0,5 mol phân tử CuO. (c) 0,3 mol phân tử HNO3; 1,5 mol phân tử CuSO4; 2 mol phân tử Al2(SO4)3. Câu 6. Hãy tính thể tích (ở đkc) của những lượng chất sau: (a) 1 mol phân tử CO2; 2 mol phân tử H2; 1,5 mol phân tử O2. (b) Hỗn hợp 0,5 mol phân tử O2 và 1,5 mol phân tử N2. Câu 7. Hãy tính số mol trong các trường hợp sau: (a) 1,5N phân tử H2; 0,15N phân tử O2; 24,088.1023 phân tử H2O; 0,66242.1023 phân tử C12H22O11. (b) 12,8 gam Cu; 8,8 gam CO2; 50 gam CaCO3; 32 gam CuSO4. (c) 6,1975 lít khí Cl2 (ở đkc); 7,437 lít khí CO2 (ở đkc); 4,958 lít khí O2 (ở đkc). Câu 8. [CD - SGK] Hoàn thành những thông tin còn thiếu trong bảng sau: Chất Số mol (n) (mol) Khối lượng mol (M) (gam/mol) Khối lượng (m) (gam) Cách tính Aluminium 0,2 27 5,4 mAl = 0,2x27 = 5,4 (gam) Nước 2 Khí oxygen 16 Khí nitrogen 28 Muối ăn 0,4 Magnesium 12 Câu 9. [CTST - SGK] SO2 được sử dụng để bảo quản hoa quả sấy khô, làm hạn chế xuất hiện những vết màu nâu trên vỏ của rau quả tươi. Biết rằng 0,1 gam SO2 ta có thể bảo quản được 1 kg trái vải sấy khô. Nếu ta sử dụng 6,2 lít SO2 (đkc) thì ta có thể bảo quản được bao nhiêu kg trái vải sấy khô? Câu 10. Hãy tính: (a) Khối lượng của 0,15 mol MgO; 6,1975 lít khí Cl2 (ở đkc). (b) Thể tích của hỗn hợp khí (ở đkc) gồm 6,4 gam O2 và 8,8 gam CO2. Câu 11. Hãy tính: (a) Số mol nguyên tử Al, O trong 10,2 gam Al2O3.
(b) Số lượng nguyên tử S, O trong 1,2395 lít khí SO2 (đkc). (c) Khối lượng nguyên tố Cu, N, O trong 37,6 gam Cu(NO3)2. Câu 12. Cho các phần khối lượng: 1 gam H2; 24 gam O2; 28 gam N2; 88 gam CO2. (a) Tính thể tích khí ở đkc tương ứng với các phần khối lượng trên. (b) Hãy vẽ những hình khối chữ nhật để so sánh thể tích của những khí tính được ở trên. Câu 13. Xác định khối lượng mol của các chất sau và cho biết đó là nguyên tố nào? (a) 2,4 gam một đơn chất X có số mol là 0,2 mol. (b) 3,2 gam một đơn chất Y có số mol là 0,05 mol. (c) 11,2 gam một đơn chất Z có số mol bằng với số mol của 4,958 lít khí O2 (đkc). Câu 14. Có 100 gam khí oxygen và 100 gam khí carbon dioxide, cả 2 khí đều ở 20oC và 1 atm. Biết rằng thể tích mol khí ở những điều kiện này là 24 lít. Nếu trộn 2 khối lượng khí trên với nhau (không có phản ứng xảy ra) thì hỗn hợp khí thu được có thể tích là bao nhiêu? Câu 15. [CTST - SGK] (a) Hãy cho biết khí oxygen nặng hay nhẹ hơn khí hydrogen bao nhiêu lần? (b) Hãy tìm khối lượng mol của những khí có tỉ khối đối với khí oxygen lần lượt là 0,0625; 2. Câu 16. [CTST - SGK] Có 2 quả bóng bay bơm đầy 2 khí helium và carbon dioxide. Nếu buông tay ra thì 2 quả bóng có bay lên được không? Vì sao? Biết không khí có khối lượng mol trung bình là 29 gam/mol. Câu 17. [KNTT - SGK] (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 hủy chất vô cơ hoặc hữu cơ, sinh ra khí carbon dioxide. Hãy cho biết khí carbon dioxide tích tụ ở trên nền hang hay bị không khí đẩy bay lên trên? Câu 18. Cho những khí sau: N2, O2, SO2, H2S, CH4. Hãy cho biết: (a) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn không khí và nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu lần? (b) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn khí hydrogen và nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu lần. (c) Khí SO2 nặng hay nhẹ hơn khí O2 bao nhiêu lần? (d) Khí nào là khí nặng nhất? khí nào là khí nhẹ nhất? Câu 19. Cho các khí: CO, CO2, Cl2, CH4, SO2, NH3. Hãy nêu cách thu các khí trên (ngửa bình hay úp bình) khi điều chế. Câu 20. Hãy tính khối lượng mol của những khí sau: (a) Khí X có tỉ khối so với khí oxygen là 1,375. (b) Khí Y có tỉ khối so với khí oxygen là 0,0625. (c) Khí Z có tỉ khối so với không khí là 2,207. (d) Khí T có tỉ khối so với không khí là 1,172. Câu 21. Cho các khí: H2, N2, SO2, CO2, NH3, NO, H2S. Hãy nêu cách thu các khí trên (ngửa bình hay úp bình) khi điều chế. Câu 22. Một hỗn hợp khí X gồm 0,1 mol Cl2; 0,2 mol CO2 và 0,3 mol O2. (a) Tính số mol và thể tích của hỗn hợp khí X (ở đkc). (b) Tính khối lượng của hỗn hợp khí X. (c) Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí X. (d) Hỗn hợp khí X nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần? Câu 23. Hỗn hợp khí A chứa Cl2 và O2 có tỉ lệ mol tương ứng là 1 : 2. (a) Tính phần trăm thể tích, phần trăm khối lượng của mỗi khí trong A. (b) Tính tỉ khối hỗn hợp A so với khí H2. (c) Tính khối lượng của 7,437 lít hỗn hợp khí A (ở đkc).
Câu 24. Hỗn hợp X gồm khí NO và NO2 có tỉ khối so với hydrogen là 17. Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X. ♦ BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 25. [CD - SGK] 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 Câu 26. [CTST - SGK] (a) Tính khối lượng của 0,5 mol phân tử brommine, biết rằng phân tử bromine có 2 nguyên tử và 1 mol nguyên tử bromine có khối lượng là 80 gam. (b) Tìm khối lượng mol của hợp chất A, biết rằng 0,5 mol của chất này có khối lượng là 22 gam. Câu 27. [CTST - SGK] (a) Hãy cho biết 0,1 mol CO2 ở đkc có thể tích là bao nhiêu lít? (b) 4,958 lít khí O2 (đkc) có số mol là bao nhiêu? Câu 28. [KNTT - SGK] Một lượng chất sau đây tương đương bao nhiêu mol nguyên tử hoặc mol phân tử? (a) 1,2004.1022 phân tử Fe2O3; (b) 7,5275.1024 nguyên tử Mg. Câu 29. [KNTT - SGK] Calcium carbonate có công thức hóa học là CaCO3. (a) Tính khối lượng phân tử calcium carbonate. (b) Tính khối lượng của 0,2 mol calcium carbonate. Câu 30. Hãy tính khối lượng của những lượng chất sau: (a) 1,5 mol nguyên tử N; 0,5 mol phân tử N2; 0,3 mol nguyên tử Fe. (b) 0,15 mol phân tử H2O; 0,25 mol phân tử SO2; 0,2 mol phân tử Fe2O3. (c) 0,1 mol phân tử H2SO4; 3 mol phân tử CaCO3; 0,2 mol phân tử Ba3(PO4)2. Câu 31. Hãy tính thể tích (ở đkc) của những lượng chất sau: (a) 2 mol phân tử N2; 0,2 mol phân tử H2; 0,8 mol phân tử O2. (b) Hỗn hợp 0,15 mol phân tử O2 và 0,3 mol phân tử N2. Câu 32. Hãy tính số mol trong các trường hợp sau: (a) 0,5N phân tử O2; 2,5N phân tử O2; 12,044.1023 phân tử CO2; 1,32484.1023 phân tử HCl. (b) 11,2 gam Fe; 12,8 gam SO2; 12 gam NaOH; 34,2 gam Al2(SO4)3. (c) 4,958 lít khí H2 (ở đkc); 14,874 lít khí CO2 (ở đkc); 9,916 lít khí O2 (ở đkc). Câu 33. Hãy tính: (b) Khối lượng của 0,15 mol Al; 0,3 mol CaO; 1,5 mol H2SO4; 9,916 lít khí SO2 (ở đkc). (c) Thể tích của hỗn hợp khí (ở đkc) gồm 2,8 gam N2 và 13,2 gam CO2. Câu 34. Hãy tính: (a) Số mol nguyên tử Fe, O trong 4,64 gam Fe3O4. (b) Số lượng nguyên tử N, O trong 3,7185 lít khí N2O (đkc). (c) Khối lượng nguyên tố H, S, O trong 4,9 gam H2SO4. Câu 35. Cho các phần khối lượng: 1 gam H2; 8 gam O2; 3,5 gam N2; 33 gam CO2. (a) Tính thể tích khí ở đkc tương ứng với các phần khối lượng trên. (b) Hãy vẽ những hình khối chữ nhật để so sánh thể tích của những khí tính được ở trên. Câu 36. Cho các khí: CO2, CH4, O2, N2, Cl2. Phải lấy bao nhiêu gam của mỗi chất khí trên để chúng có cùng thể tích khí là 6,1975 lít ở đkc?