Giải Hóa học 8 Bài 20: Tỉ khối và chất khí

hoa Ngày: 12-05-2022 Lớp 8

809

Tailieumoi.vn giới thiệu Giải bài tập hóa học 8 Bài 20: Tỉ khối và chất khí, chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng làm bài tập Tỉ khối và chất khí lớp 8.

Giải bài tập hóa học lớp 8 Bài 20: Tỉ khối và chất khí

Câu hỏi và bài tập (trang 69 sgk Hóa học lớp 8)

Bài 1 trang 69 sgk hóa học 8: Có những khí sau: N₂, O₂, Cl₂, CO, SO₂.

Hãy cho biết :

a) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn khí hiđro và nặng hay nhẹ hơn bằng bao nhiêu lần.

b) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn không khí và nặng hay nhẹ hơn bao nhiêu lần.

Lời giải:

a) Trong số các chất khí, khí hiđro nhẹ nhất. Tỉ khối của các khí đối với hiđro:

$d_{N_{2} / H_{2}}$ = $\frac{M_{N_{2}}}{M_{H_{2}}}$ = $\frac{28}{2}$ = 14, Vậy khí N₂ nặng hơn khí H₂ 14 lần;

$d_{O_{2} / H_{2}}$ = $\frac{M_{O_{2}}}{M_{H_{2}}}$ = $\frac{32}{2}$ = 16, Vậy O₂ nặng hơn khí H₂ 16 lần;

$d_{C l_{2} / H_{2}}$ = $\frac{M_{C l_{2}}}{M_{H_{2}}}$ = $\frac{71}{2}$ = 35,5, Vậy khí Cl₂nặng hơn khí H₂ 35,5 lần;

$d_{C O / H_{2}}$ = $\frac{M_{C O}}{M_{H_{2}}}$ = $\frac{28}{2}$ = 14, Vậy khí CO nặng hơn khí H₂ 14 lần;

$d_{S O_{2} / H_{2}}$ = $\frac{M_{S O_{2}}}{M_{H_{2}}}$ = $\frac{64}{2}$ = 32, Vậy khí SO₂ nặng hơn khí H₂ 32 lần;

b) Tỉ khối của các khí đối với không khí:

$d_{N_{2} / k k}$ = $\frac{M_{N_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{28}{29}$ ≈ 0,966, vậy khí N₂; nhẹ hơn không khí 0,966 lần;

$d_{O_{2} / k k}$ = $\frac{M_{O_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{32}{29}$ ≈ 1,103, vậy khí O₂ nặng hơn không khí 1,103 lần;

$d_{C l_{2} / k k}$ = $\frac{M_{C l_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{71}{29}$ ≈ 2,448, vậy khí Cl₂nặng hơn không khí 2,448 lần;

$d_{C O / k k}$ = $\frac{M_{C O}}{M_{k k}}$ = $\frac{28}{29}$ ≈ 0,966, vậy khí CO nhẹ hơn không khí 0,966 lần;

$d_{S O_{2} / k k}$ = $\frac{M_{S O_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{64}{29}$ ≈ 2,207, vậy khí SO₂ nặng hơn không khí 2,207 lần.

Bài 2 trang 69 sgk hóa học 8: Hãy tìm khối lượng mol của những khí:

a) Có tỉ khối đối với oxi là: 1,375; 0,0625

b) Có tỉ khối đối với không khí là: 2,207; 1,172

Lời giải:

a) Khối lượng mol của các khí có tỉ khối với oxi là:

d_{X / O_{2}} = \frac{M_{x}}{M_{O_{2}}} = \frac{M_{x}}{32} = 1, 375 \Rightarrow M_{x} = 1, 375.32 = 44 g / m o l d_{Y / O_{2}} = \frac{M_{Y}}{M_{O_{2}}} = \frac{M_{Y}}{32} = 0, 0625 \Rightarrow M_{Y} = 0, 0625.32 = 2 g / m o l

b) Khối lượng mol của các khí có tỉ khối với không khí là:

d_{X / k k} = \frac{M_{X}}{M_{k k}} = \frac{M_{X}}{29} = 2, 207 \Rightarrow M_{X} = 29.2, 207 = 64 g / m o l d_{Y / k k} = \frac{M_{Y}}{M_{k k}} = \frac{M_{Y}}{29} = 1, 172 \Rightarrow M_{Y} = 29.1, 172 = 34 g / m o l

Bài 3 trang 69 sgk hóa học 8: Có thể thu những khí nào vào bình (từ những thí nghiệm trong phòng thí nghiệm): khí hiđro; khí clo; khí cacbon đioxit, khí metan CH₄ bằng cách:

a) Đặt đứng bình ?

b) Đặt ngược bình ?

Giải thích việc làm này.

Lời giải:

- Những khí nặng hơn không khí có thể thu được bằng cách đặt đứng bình.

- Những khí nhẹ hơn không khí có thể thu được bằng cách đặt ngược bình.

Ta có tỉ khối của các khí so với không khí:

$d_{H_{2} / k k}$ = $\frac{M_{H_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{2}{29}$ = 0,07;

$d_{C l_{2} / k k}$ = $\frac{M_{C l_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{71}{29}$ = 2,45

$d_{C O_{2} / k k}$ = $\frac{M_{C O_{2}}}{M_{k k}}$ = $\frac{44}{29}$ = 1,52;

$d_{C H_{4} / k k}$ = $\frac{M_{C H_{4}}}{M_{k k}}$ = $\frac{16}{29}$ = 0,55

a) Khi đặt đứng bình ta sẽ thu được những chất khí nặng hơn không khí (có tỉ khối đối với không khí lớn hơn 1) như khí clo (nặng hơn 2,45 lần), khí cacbon đioxit (1,52 lần).

b) Khi đặt ngược bình ta sẽ thu được những chất nhẹ hơn không khí (có tỉ khối đối với không khí nhỏ hơn 1) như khí hiđro (nhẹ hơn 0,07 lần), khí metan (nhẹ hơn 0,55 lần).

Lý thuyết Tỉ khối của chất khí

I. Công thức tính tỉ khối

- Để so sánh khí A nặng hơn hay nhẹ hơn khí B, người ta dựa vào tỉ khối của chất khí (tỉ khối là tỉ số khối lượng mol của 2 chất khí)

- Kí hiệu: d_A/B

- Công thức:

Trong đó: d_A/B là tỉ khối của khí A đối với khí B

M_A : khối lượng mol của khí A

M_B : khối lượng mol của khí B

- Nếu d_A/B > 1 => khí A nặng hơn khí B

- Nếu d_A/B = 1 => khí A nặng bằng khí B

- Nếu d_A/B< 1 => khí A nhẹ hơn khí B

Ví dụ: Khí cacbonic (CO₂) nặng hay nhẹ hơn khí hiđro (H₂)?

Lời giải:

Khối lượng mol của khí CO₂ là:

Khối lượng mol của khí H₂ là:

Ta có : > 1 => Khí cacbonic nặng hơn khí hiđro gấp 22 lần.

II. Tỉ khối của khí A so với không khí

- Trong sinh học chúng ta đã biết không khí là hỗn hợp gồm nhiều khí, trong đó có hai khí chính là khí N₂ chiếm khoảng 80% và khí O₂ chiếm khoảng 20%. Do đó, khối lượng của “mol không khí” là khối lượng của 0,8 mol khí nitơ + khối lượng 0,2 mol khí oxi

=> M_{không khí}= 0,8.28 + 0,2.32 = 28,8 ≈ 29 gam

* Công thức tỉ khối của khí A so với không khí:

Trong đó: d_A/kk : tỉ khối của khí A đối với không khí

M_A : khối lượng mol của khí A

M_kk: khối lượng mol của không khí

Ví dụ: Khí cacbonic (CO₂) nặng hay nhẹ hơn khí hiđro (H₂)?

Lời giải:

Khối lượng mol của khí CO₂ là: $M_{C O_{2}} = 12 + 16.2 = 44 g / m o l$

Khối lượng mol của khí H₂ là: $M_{H_{2}} = 2.1 = 2 g / m o l$

Ta có : $d_{C O_{2} / H_{2}} = \frac{M_{C O_{2}}}{M_{H_{2}}} = \frac{44}{2} = 22$ > 1 => Khí cacbonic nặng hơn khí hiđro gấp 22 lần.

Ví dụ: Khí cacbonic (CO₂) nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

Lời giải:

Khối lượng mol của khí CO₂ là: $M_{C O_{2}} = 12 + 16.2 = 44 g / m o l$

Ta có : $d_{C O_{2} / H_{2}} = \frac{M_{C O_{2}}}{29} = \frac{44}{29} \approx 1, 52$ > 1 => khí CO₂ nặng hơn không khí 1,52 lần

III. Tỉ khối của hỗn hợp khí

Xét hỗn hợp khí X chứa:

Khí X₁ (M₁) có a₁ mol

Khí X₂ (M₂) có a₂ mol

…

Khí X_n (M_n) có a_n mol

Khi đó: ${\bar{M}}_{X} = \frac{a_{1} . M_{1} + a_{2} . M_{2} + . . . + a_{n} . M_{n}}{a_{1} + a_{2} + . . . + a_{n}} => d_{X / B} = \frac{{\bar{M}}_{X}}{M_{B}}$

Ví dụ: Tính tỉ khối hỗn hợp khí X gồm N₂ (0,02 mol) và O₂ (0,01 mol) so với khí oxi.

Khí N₂ có $M_{N_{2}}$ = 2.14 = 28 g/mol và có số mol là 0,02 mol

Khí O₂ có $M_{O_{2}}$ = 2.16 = 32 g/mol và có số mol là 0,01 mol

Áp dụng công thức: ${\bar{M}}_{X} = \frac{a_{N_{2}} . M_{N_{2}} + a_{O_{2}} . M_{O_{2}}}{a_{N_{2}} + a_{O_{2}}} = \frac{0, 02.28 + 0, 01.32}{0, 02 + 0, 01} = \frac{88}{3}$

$=> d_{X / O_{2}} = \frac{{\bar{M}}_{X}}{M_{O_{2}}} = \frac{\frac{88}{3}}{32} = \frac{11}{12} \approx 0, 917$

* Nếu hỗn hợp X gồm 2 khí thì: ${\bar{M}}_{X} = M_{1} . a + M_{2} . (1 - a)$ với a là phần trăm số mol khí thứ nhất.

Ví dụ: hỗn hợp X gồm CO₂ (75%) và CO (25%) có ${\bar{M}}_{X} = 75 % . M_{C O_{2}} + 25 % . M_{C O} = 0, 75.44 + 0, 25.28 = 40$

Sơ đồ tư duy: Tỉ khối chất khí

Phương pháp giải một số bài tập tính tỉ khối của chất khí

Dạng 1: Tính tỉ khối của chất khí

* Một số lưu ý cần nhớ:

- Khí A đối với khí B:

d_A/B = $\frac{M_{A}}{M_{B}}$

- Khí A đối với không khí:

d_A/kk = $\frac{M_{A}}{29}$

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Tỉ khối của khí B đối với oxi là 0,5 và tỉ khối của khí A đối với khí B là 2,125. Khối lượng mol của khí A là

Lời giải:

Ta có: $d_{B / O_{2}} = \frac{M_{B}}{M_{O_{2}}} = 0, 5 => M_{B} = 32.0, 5 = 16$

Mặt khác: $d_{A / B} = \frac{M_{A}}{M_{B}} = 2, 125 => M_{A} = 2, 125.16 = 34$

Vậy khối lượng mol của A là 34 g/mol

Ví dụ 2: Một khí X₂ có tỉ khối hơi đối với khí axetilen (C₂H₂) bằng 2,731. Khí X₂ là

Lời giải:

Áp dụng công thức tính tỉ khối:

$d_{X_{2} / C_{2} H_{2}} = \frac{M_{X_{2}}}{M_{C_{2} H_{2}}} = 2, 731 => M_{X_{2}} = (12.2 + 2) .2, 731 \approx 71$

Mà = 2.M_X = 71 => M_X = 35,5

Vậy khí cần tìm là Cl₂

Ví dụ 3: Khí A có công thức phân tử dạng RO₂, có tỉ khối hơi so với H₂ là 32. Vậy A có công thức phân tử là:

Lời giải:

Khí A có tỉ khối so với H₂ là 32

$d_{A / H_{2}} = \frac{M_{A}}{M_{H_{2}}} => M_{A} = d_{A / H_{2}} . M_{H_{2}} = 32.2 = 64$

A có công thức phân tử là RO₂ => M = M_R + 2.M_O = 64

=> M_R = 64 – 2.16 = 32 => R là nguyên tố S

Vậy công thức phân tử của A là SO₂

Dạng 2: Xác định tỉ khối của hỗn hợp khí

* Một số lưu ý cần nhớ:

B1: Xác định khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí

B2: Xác định tỉ khối của hỗn hợp khí

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: Tỉ khối của hỗn hợp chứa N₂ và O₃ theo tỉ lệ 1 : 2 so với không khí là:

Lời giải:

Gọi số mol của N₂ là a mol => số mol của O₃ là 2a mol

Khối lượng trung bình của hỗn hợp khí là:

$\bar{M} = \frac{n_{N_{2}} . M_{N_{2}} + n_{O_{3}} . M_{O_{3}}}{n_{N_{2}} + n_{O_{3}}} = \frac{a .28 + 2 a .48}{a + 2 a} = \frac{124}{3}$

=> tỉ khối của hỗn hợp so với không khí là:

$d_{h h / k k} = \frac{\bar{M}}{M_{k k}} = \frac{124}{3.29} = \frac{124}{87}$

Ví dụ 2: Tỉ khối của hỗn hợp chứa 4 gam metan (CH₄) và 7 gam khí etilen (C₂H₄) so với không khí là:

Lời giải:

Số mol của CH₄ là:

$n_{C H_{4}} = \frac{4}{16} = 0, 25 m o l$

Số mol của C₂H₄ là:

$n_{C_{2} H_{4}} = \frac{7}{28} = 0, 25 m o l$

=> khối lượng trung bình của hỗn hợp khí là:

$\bar{M} = \frac{n_{C H_{4}} . M_{C H_{4}} + n_{C_{2} H_{4}} . M_{C_{2} H_{4}}}{n_{C H_{4}} + n_{C_{2} H_{4}}} = \frac{m_{C H_{4}} + m_{C_{2} H_{4}}}{n_{C H_{4}} + n_{C_{2} H_{4}}} = \frac{4 + 7}{0, 25 + 0, 25} = 22$

=> tỉ khối của hỗn hợp so với không khí là:

$d_{h h / k k} = \frac{\bar{M}}{M_{k k}} = \frac{22}{29}$

Ví dụ 3: Một hỗn hợp X gồm H₂ và O₂ (không có phản ứng xảy ra) có tỉ khối so với không khí là 0,3276. Phần trăm theo số mol của khí H₂ trong hỗn hợp là

Lời giải:

Gọi số mol của H₂ và O₂ trong hỗn hợp lần lượt là x và y mol

Tỉ khối của X so với không khí :

$d_{X / k k} = \frac{{\bar{M}}_{X}}{29} => {\bar{M}}_{X} = 29.0, 3276 = 9, 5$

Công thức tính khối lượng trung bình của hỗn hợp X là

$M_{X} = \frac{n_{H_{2}} . M_{H_{2}} + n_{O_{2}} . M_{O_{2}}}{n_{H_{2}} + n_{O_{2}}} = \frac{2 x + 32 y}{x + y} = 9, 5$

=> 2x + 32y = 9,5x + 9,5y => 7,5x = 22,5 => x = 3y

=> phần trăm số mol khí H₂ là:

$% n_{H_{2}} = \frac{n_{H_{2}}}{n_{H_{2}} + n_{O_{2}}} .100 % = \frac{3 y}{3 y + y} .100 % = 75 %$

Từ khóa :

Đánh giá

0 đánh giá

Đánh giá

Bài viết cùng môn học

Hóa học Lớp 11

15 câu Trắc nghiệm Carboxylic acid (Cánh diều 2024) có đáp án – Hóa học lớp 11 Van Anh

120

Hóa học Lớp 11

15 câu Trắc nghiệm Hợp chất carbonyl (Cánh diều 2024) có đáp án – Hóa học lớp 11 Van Anh

134

Hóa học Lớp 11

15 câu Trắc nghiệm Phenol (Cánh diều 2024) có đáp án – Hóa học lớp 11 Van Anh

122

Hóa học Lớp 11

15 câu Trắc nghiệm Alcohol (Cánh diều 2024) có đáp án – Hóa học lớp 11 Van Anh

129

Tìm kiếm