Hướng dẫn giải bài tập KHTN 8 Kết nối tri thức Bài 3: Mol và tỉ khối chất khí
Mở đầu trang 16 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT
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?
Giải thích: Để xác định lượng nguyên tử hoặc phân tử trong một chất, người ta sử dụng khái niệm mol. Một mol của bất kỳ chất nào đều chứa số hạt là \(6,022×10236,022 \times 10^{23}6,022×1023\) (số Avogadro). Phương pháp này cho phép chuyển đổi giữa khối lượng hoặc thể tích của chất với số lượng hạt vi mô trong chất.
Giải Câu hỏi 1 trang 17 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT 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.
Giải:
Khối lượng của 1 mol nguyên tử carbon: 12 g/mol.
Khối lượng của 1 mol phân tử iodine \((I2I_2I2)\): 254 g/mol.
Khối lượng của 1 mol phân tử nước \((H2OH_2OH2O)\): 18 g/mol.
So sánh: 1 mol phân tử iodine nặng nhất, tiếp theo là 1 mol phân tử nước, và nhẹ nhất là 1 mol nguyên tử carbon.
Giải Câu hỏi 2 trang 17 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Tính số nguyên tử, phân tử có trong mỗi lượng chất sau:a) 0,25 mol nguyên tử C Số hạt = \(0,25×6,022×10230,25 \times 6,022 \times 10^{23}0,25×6,022×1023\) Số nguyên tử = \(1,5055×10231,5055 \times 10^{23}1,5055×1023 b) 0,002 mol phân tử I2I_2I2\) Số hạt = \(0,002×6,022×10230,002 \times 6,022 \times 10^{23}0,002×6,022×1023\) Số phân tử = \(1,2044×10211,2044 \times 10^{21}1,2044×1021\)
c) 2 mol phân tử \(H2OH_2OH2O\) Số hạt = \(2×6,022×10232 \times 6,022 \times 10^{23}2×6,022×1023\) Số phân tử =\( 1,2044×10241,2044 \times 10^{24}1,2044×1024\)
Giải Câu hỏi 3 trang 17 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Một lượng chất sau đây tương đương bao nhiêu mol nguyên tử hoặc mol phân tử?
a) \(1,2044×10221,2044 \times 10^{22}1,2044×1022 phân tử Fe2O3Fe_2O_3Fe2O3\) Số mol = \(1,2044×10226,022×1023=0,02 mol \frac{1,2044 \times 10^{22}}{6,022 \times 10^{23}} = 0,02 \, \text{mol}6,022×10231,2044×1022=0,02mol\)
Giải Câu hỏi 1 Phần I.2 trang 18 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Tính khối lượng mol của chất X, biết rằng 0,4 mol chất này có khối lượng 23,4 g.
Khối lượng mol (MMM) được tính bằng: \(M=Khoˆˊi lượngSoˆˊ mol=23,40,4=58,5 g/molM = \frac{\text{Khối lượng}}{\text{Số mol}} = \frac{23,4}{0,4} = 58,5 \, \text{g/mol}M=Soˆˊ molKhoˆˊi lượng=0,423,4=58,5g/mol\)
Giải Câu hỏi 2 Phần I.2 trang 18 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Tính số mol phân tử có trong 9 g nước, biết rằng khối lượng mol của nước là 18 g/mol.
\(Số mol =\)\( Khoˆˊi lượngKhoˆˊi lượng mol=918=0,5 mol \frac{\text{Khối lượng}}{\text{Khối lượng mol}} = \frac{9}{18} = 0,5 \, \text{mol}Khoˆˊi lượng molKhoˆˊi lượng=189=0,5mol\)
Giải Câu hỏi 3 Phần I.2 trang 18 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Calcium carbonate có công thức hoá học là \(CaCO3CaCO_3CaCO3:\)
a) Tính khối lượng phân tử của \(CaCO3CaCO_3CaCO3.\)
Khối lượng phân tử = \(40+12+48=100 g/mol40 + 12 + 48 = 100 \, \text{g/mol}40+12+48=100g/mol\)
b) Tính khối lượng của 0,2 mol \(CaCO3CaCO_3CaCO3\). Khối lượng =\( 0,2×100=20 g0,2 \times 100 = 20 \, \text{g}0,2×100=20g\)
Giải Câu hỏi 1 Phần I.3 trang 18 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Ở \(25∘C25^\circ C25∘C\) và 1 bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích bao nhiêu?
Sử dụng công thức: \(V=n×22,4 lıˊtV = n \times 22,4 \, \text{lít}V=n×22,4lıˊt Thể tích = 1,5×22,4=33,6 lıˊt1,5 \times 22,4 = 33,6 \, \text{lít}1,5×22,4=33,6lıˊt\)
Giải Câu hỏi 2 Phần I.3 trang 18 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Một hỗn hợp khí gồm 1 mol O2O_2O2 với 4 mol N2N_2N2. Ở 25∘C25^\circ C25∘C và 1 bar, hỗn hợp này có thể tích là bao nhiêu?
Tổng số mol = \(1+4=5 mol1 + 4 = 5 \, \text{mol}1+4=5mol\) Thể tích =\( 5×22,4=112 lıˊt5 \times 22,4 = 112 \, \text{lít}5×22,4=112lıˊt\)
Giải Câu hỏi 3 Phần I.3 trang 18 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT Tính số mol khí chứa trong bình có thể tích 500 ml ở \(25∘C25^\circ C25∘C\) và 1 bar.
Sử dụng công thức: n=\(V22,4n = \frac{V}{22,4}n=22,4V\) Số mol = \(5001000×22,4=0,0223 mol \frac{500}{1000 \times 22,4} = 0,0223 \, \text{mol}1000×22,4500=0,0223mol\)
Giải Câu hỏi 1 trang 19 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT a) Khí \(CO2CO_2CO2\) nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần? Khối lượng mol của không khí trung bình =\( 28,8 g/mol28,8 \, \text{g/mol}28,8g/mol.\) Khối lượng mol của CO2=\(44 g/molCO_2 = 44 \, \text{g/mol}CO2=44g/mol.\) Tỉ khối =\( 4428,8=1,53 \frac{44}{28,8} = 1,5328,844=1,53\). Vậy \(CO2CO_2CO2\) nặng hơn không khí 1,53 lần.
b) \(CO2CO_2CO2\) tích tụ ở trên nền hang hay bay lên trên? Do \(CO2CO_2CO2\) nặng hơn không khí nên nó sẽ tích tụ ở dưới nền hang.
Giải Câu hỏi 2 trang 19 SGK Khoa học tự nhiên 8 Kết nối tri thức – KNTT a) Khí \(CH4CH_4CH4\) nặng hơn hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần? Khối lượng mol của CH4=\(16 g/molCH_4 = 16 \, \text{g/mol}CH4=16g/mol.\) Tỉ khối = \(1628,8=0,56 \frac{16}{28,8} = 0,5628,816=0,56\). Vậy \(CH4CH_4CH4\) nhẹ hơn không khí 0,56 lần.
b)\( CH4CH_4CH4\) tích tụ ở đáy giếng hay bị không khí đẩy lên trên? Do \(CH4CH_4CH4\) nhẹ hơn không khí nên nó bị không khí đẩy lên trên.
Cảnh báo: Khi làm việc trong hang động hoặc giếng sâu, cần đặc biệt chú ý đến nguy cơ tích tụ khí \(CO2CO_2CO2\) hoặc khí độc như \(CH4CH_4CH4\), vì điều này có thể gây nguy hiểm đến tính mạng.
