DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI BÀI 3: MOL VÀ TỈ KHỐI CHẤT KHÍ SGK KẾT NỐI TRI THỨC VỚI CUỘC SỐNG A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Các khái niệm: Khối lượng nguyên tử carbon quy ước đơn vị khối lượng 1/12 nguyên tử (amu) Khối lượng nguyên tử carbon 12 amu khối lượng nhỏ Số Avogadro (NA) số nguyên tử có 12 gam carbon có giá trị 6,022x10²³ Mol lượng chất có chứa NA (6,022.1023) nguyên tử phân tử chất Khối lượng mol (kí hiệu M) chất khối lượng NA nguyên tử phân tử chất tính theo đơn vị gam - Khối lượng mol (g/mol) khối lượng nguyên tử phân tử chất (amu) trị số, khác đơn vị đo Thể tích mol chất khí thể tích chiếm NA phân tử chất - Ở điều kiện nhiệt độ áp suất, hai bình khí tích có số mol khí - Ở điều kiện chuẩn (25 °C bar), mol khí chiếm thể tích 24,79 lít - Để xác định khí A nặng hay nhẹ khí B lần, ta dựa vào tỉ số khối lượng mol khí A (MA) khối lượng mol khí B (M B) Tỉ số gọi tỉ khối khí A khí B (dA/ B) - Để xác định A nặng hay nhẹ khơng khí lần, ta dựa vào tỉ số khối lượng mol khí A "khối lượng mol" khơng khí Coi khơng khí gồm 20% oxygen 80% nitrogen thể tích Vậy mol khơng khí có 0,2 mol oxygen 0,8 mol nitrogen Khối lượng mol khơng khí là: Mkk = 0,2×32 + 0,8×28 = 28.8 ≈ 29(g/mol) Công thức a) Khối lượng mol (M) Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI • Khối lượng mol (kí hiệu M) chất khối lượng NA ngun tử phân tử chất tính theo đơn vị gam Khối lượng mol (M) tính theo công thức: M m (g / mol) n n số mol chất (mol) m khối lượng chất (g) M khối lượng mol (g/mol) b) Thể tích mol chất khí (V) Thể tích mol chất khí thể tích chiếm NA phân tử chất Ở điều kiện chuẩn (25 °C bar), mol khí chiếm thể tích 24,79 lít Thể tích mol chất khí điều kiện chuẩn: V 24, 79.n (L) V thể tích mol chất khí (L) n số mol chất khí (mol) c) Tỉ khối chất khí Để xác định khí A nặng hay nhẹ khí B lần, ta dựa vào tỉ số khối lượng mol khí A (MA) khối lượng mol khí B (MB) Tỉ số gọi tỉ khối khí A khí Tỉ khối khí A khí B,được biểu diễn công thức: M d A/ B A MB MA khối lượng mol khí A (g/mol) MB khối lượng mol khí B (g/mol) dA/B tỉ khối khí A khí B - Để xác định A nặng hay nhẹ khơng khí lần, ta dựa vào tỉ số khối lượng mol khí A "khối lượng mol" khơng khí: - Coi khơng khí gồm 20% oxygen 80% nitrogen thể tích Vậy mol khơng khí có 0,2 mol oxygen 0,8 mol nitrogen Khối lượng mol khơng khí là: Mkk = 0,2×32 + 0,8×28 = 28.8 (g/mol) Tỉ khối khí A so với khơng khí : M d A/ kk A 29 MA khối lượng mol khí A (g/mol) dA/kk tỉ khối khí A khơng khí B CÂU HỎI TRONG BÀI HỌC Câu 1: Đọc thơng tin Hình 3.1 so sánh khối lượng mol nguyên tử carbon, mol phân tử iodine mol phân tử nước Hướng dẫn giải Khối lượng mol nguyên tử carbon 12 gam + Khối lượng mol phân tử iodine 254 gam + Khối lượng mol phân tử nước 18 gam Vậy khối lượng mol nguyên tử carbon < khối lượng mol phân tử nước < khối lượng mol phân tử iodine Câu 2: Tính số ngun tử, phân tử có lượng chất sau: a) 0,25 mol nguyên tử C; b) 0,002 mol phân tử I2; c) mol phân tử H2O Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI Hướng dẫn giải Ta có mol lượng chất có chứa NA (6,022 × 1023) nguyên tử phân tử chất Vậy: a) 0,25 mol nguyên tử C có 0,25 × 6,022 × 1023 = 1,5055 × 1023 nguyên tử C b) 0,002 mol phân tử I2 có 0,002 × 6,022 × 1023 = 1,2044 × 1021 phân tử I2 c) mol phân tử H2O có × 6,022 × 1023 = 1,2044 × 1024 phân tử H2O Câu 3: Một lượng chất sau tương đương mol nguyên tử mol phân tử ? a) 1,2044.1022 phân tử Fe2O3; b) 7,5275.1024 nguyên tử Mg Hướng dẫn giải Ta có mol lượng chất có chứa NA (6,022 × 1023) nguyên tử phân tử chất Vậy: 1, 2044.1022 0, 02 mol 23 22 , 022 10 a) 1,2044 10 phân tử Fe2O3 tương đương với phân tử Fe2O3 7, 5275.10 24 12, mol 23 24 , 022 10 b) 7,5275 10 nguyên tử Mg tương đương với nguyên tử Mg Câu 4: Tính khối lượng mol chất X, biết 0,4 mol chất có khối lượng 23,4 gam Hướng dẫn giải Khối lượng mol chất X là: Áp dụng công thức: M m 23, 58, (g / mol) n 0, Câu 5: Tính số mol phân tử có gam nước, biết khối lượng mol nước 18 g/mol Hướng dẫn giải Số mol phân tử có gam nước là: Áp dụng cơng thức: M m m n 0, (mol) n M 18 Câu 6: Calcium carbonate có cơng thức hố học CaCO3 a) Tính khối lượng phân tử calcium carbonate b) Tính khối lượng 0,2 mol calcium carbonate Hướng dẫn giải a) Khối lượng phân tử calcium carbonate: 40 + 12 + 16 × = 100 (amu) b) Khối lượng 0,2 mol calcium carbonate là: Áp dụng công thức: M m m M x n 100 x 0, 20 (gam) n Câu 7: Ở 25 °C bar, 1,5 mol khí chiếm thể tích ? Hướng dẫn giải o Ở điều kiện chuẩn (25 C bar), mol khí chiếm thể tích 24,79 lít Vậy 1,5 mol khí điều kiện chiếm thể tích V = 1,5 × 24,79 = 37,185 lít Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI Câu 8: Một hỗn hợp gồm mol khí oxygen với mol khí nitrogen Ở 25 °C bar, hỗn hợp khí tích ? Hướng dẫn giải Tổng số mol khí hỗn hợp là: + = (mol) Ở điều kiện chuẩn (25oC bar), mol khí chiếm thể tích 24,79 lít Vậy mol hỗn hợp khí điều kiện chiếm thể tích: V = × 24,79 = 123,95 (lít) Câu 9: Tính số mol khí chứa bình tích 500 mililít 25 °C bar Hướng dẫn giải Ở điều kiện chuẩn (25 oC bar), mol khí chiếm thể tích 24,79 lít Đổi 500 mililít = 0,5 lít Số mol khí chứa bình tích 0,5 lít điều kiện chuẩn là: Áp dụng công thức: V = n × 24,79 n V 0, 0, 02 (mol) 24, 79 24, 79 Câu 10: a) Khí carbon dioxide (CO2) nặng hay nhẹ khơng khí lần ? b) Trong lòng hang sâu thường xảy q trình phân huỷ chất vơ hữu cơ, sinh khí carbon dioxide Hãy cho biết khí carbon dioxide tích tụ hang hay bị khơng khí đẩy bay lên Hướng dẫn giải a) Khối lượng phân tử CO2: 12 + 16 = 44 (amu) Tỉ khối khí carbon dioxide so với khơng khí: d CO / kk M CO 44 1, 52 M kk 29 Vậy khí carbon dioxide nặng khơng khí khoảng 1,52 lần b) Trong lịng hang sâu thường xảy q trình phân huỷ chất vô hữu cơ, sinh khí carbon dioxide Do nặng khơng khí khoảng 1,52 lần nên khí carbon dioxide tích tụ hang Câu 11: a) Khí methane (CH4) nặng hay nhẹ khơng khí lần? b) Dưới đáy giếng thường xảy trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh khí methane Hãy cho biết khí methane tích tụ đáy giếng hay bị khơng khí đẩy bay lên Hướng dẫn giải a) Khối lượng phân tử khí methane: 12 + = 16 (amu) Tỉ khối khí methane so với khơng khí: d CH / kk M CH 16 0, 55 M kk 29 Vậy khí methane nhẹ khơng khí khoảng 0,55 lần b) Dưới đáy giếng thường xảy trình phân huỷ chất hữu cơ, sinh khí methane Do nhẹ khơng khí nên khí methane khơng tích tụ đáy giếng mà bị khơng khí đẩy bay lên C CÂU HỎI CUỐI BÀI HỌC (KHƠNG CĨ) Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI D SOẠN CÂU TỰ LUẬN TƯƠNG TỰ (2 CÂU CĨ ỨNG DỤNG THỰC TẾ HOẶC HÌNH ẢNH, PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC) Câu 1: Xác định khối lượng mol khí A biết tỉ khối khí A so với khí B 1,8 khối lượng mol khí B 30 Hướng dẫn giải M d A / B A 1, MB Tỉ khối khí A so với khí B là: Suy MA = 1,8.MB = 1,8.30 = 54 (g/mol) Vậy khối lượng mol khí A 54 g/mol Câu 2: Biết tỉ khối khí Y so với khí SO 0,5 tỉ khối khí X so với khí Y 1,5 Xác định khối lượng mol khí X Hướng dẫn giải M d Y/ SO Y 0, M SO Ta có tỉ khối khí Y so với SO2 là: Suy MY = 0,5.MSO2 = 0,5.64 = 32 (g/mol) M d X/ Y X 1, MY Tỉ khối khí X so với khí Y là: Suy MX = 1,5.MY = 1,5.32 = 48 (g/mol) Vậy khối lượng mol khí X 48 g/mol Câu 3: Hãy tìm số mol nguyên tử số mol phân tử lượng chất sau: a) 0,6 N nguyên tử O; 1,8 N phân tử N2; 0,05 N nguyên tử C b) 24.1023 phân tử H2O ; 0,66.1023 phân tử C12H22O11 (đường) Hướng dẫn giải a) 0,6 N nguyên tử O = 0,6 mol nguyên tử O 1,8 N phân tử N2 = 1,8 mol phân tử N2 0,05 N nguyên tử C = 0,05 mol nguyên tử C 24.1023 4 mol 23 b) 24.1023 phân tử H2O = 6, 022.10 phân tử H2O 0, 66.1023 0,11 mol 23 23 , 022 10 0,66.10 phân tử C12H22O11 = phân tử C12H22O11 Câu 4: Tại hầm mỏ bỏ hoang lâu năm cần vào khu mỏ người vào thường cầm theo đèn dầu (hoặc nến) để cao ngang thắt lưng hay dẫn theo chó, đèn tắt hay chó sủa, có dấu hiệu kiệt sức, khó thở người khơng vào sâu mà quay trở Lí do? Giải thích? Hướng dẫn giải Trong lịng đất ln ln xảy phân hủy số hợp chất vô hữu cơ, sinh khí carbon dioxide CO2 Khi CO2 khơng màu, khơng có mùi, khơng trì cháy sống người động vật Mặt khác, CO2 lại nặng khơng khí 1,52 lần (DCO2/kk = 44/29 = 1,52), oxi nặng khơng khí 1,1 lần (dO2/kk = 32/29 = 1,1) Như khí CO nặng khí O2, ln bên (hoặc tính tỉ khối khí CO2 O2), vào sâu lượng CO2 nhiều, nến cháy leo lét Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI tắt khơng nên xuống khơng khí đáy giếng thiếu oxy, có nhiều CO khí độc khác Câu 5: Tại giếng khoan cạn nước người thợ muốn xuống để đào tìm tiếp nguồn nước trước xuống giếng người thợ thường chặt nhánh tươi thả xuống giếng chừng – 10 phút lại kéo lên lại thả xuống nhiều lần xuống giếng đào? Hướng dẫn giải Khi vào sâu vào khu mỏ vào giếng sâu, oxi lúc khơng đủ cho thở Vì thường người ta cho đèn cầy vào khu mỏ, đèn cầy tắt, khơng nên vào sâu nguy hiểm Vì lẽ mà người ta thường cho nhánh xanh xuống giếng để hút hết khí CO 2, cung cấp khí oxi, xuống giếng "Trước xuống giếng (kể giếng hay sử dụng) nên có biện pháp thử xem giếng có khí độc khơng Tốt thắp nến, hay đèn, thông dây thả dần xuống sát mặt nước đáy giếng trước, nến cháy sáng bình thường khơng khí đáy giếng đủ oxy để thở Cũng nhốt gà hay chim vào lồng, buộc dây thả dần xuống gần sát mặt nước giếng, vật bị chết ngạt giếng có nhiều khí CO khí độc khác, người khơng xuống Sau đó, nên làm thơng thống đáy giếng trước xuống Có thể cắt cành to nhiều buộc dây dài thả xuống đáy, rút lên thả xuống nhiều lần trước cho người xuống E BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Soạn 15 câu trắc nghiệm : + (5 câu hiểu + câu vận dụng = câu (có câu có ứng dụng thực tế hình ảnh, phát triển lực) MỨC ĐỘ 1: BIẾT (7 câu biết) Câu Công thức tỉ khối chất khí A khơng khí M d A/ kk A 29 B 29 d A/ kk MA A dA/kk = MA 29 C D Cả A, B, C sai Câu Số Avogadro kí hiệu A 6,022.1023, AN B 6,022.10-23, AN C 6,022.1023, NA D 6,022.1024, NA Câu Thể tích mol hai chất khí đo A nhiệt độ B áp suất C nhiệt độ khác áp suất D điều kiện nhiệt độ áp suất O Câu Ở điều kiện chuẩn nhiệt độ ( 25 C 1bar) mol chất chiếm thể tích là: A 2,479 lít B 24,79 lít C 22,79 lít D 22,4 lít Câu Tỉ số khối lượng mol khí A (MA) khối lượng mol khí B (MB) gọi A khối lượng mol B khối lượng C mol D tỉ khối Câu Hai chất khí tích nhau( đo nhệt độ áp suất) thì: A Khối lượng khí B Số mol khí C Số phân tử khí D B, C Câu Khối lượng nguyên tử carbon A 16 amu B 12 amu C 24 amu D amu MỨC ĐỘ : HIỂU (5 câu ) Câu Ở đkc 0,5 lít khí X có khối lượng 0,48 gam Khối lượng mol phân tử khí X là: A 56 B 65 C 24 D 64 Câu Khí NO2 nặng hay nhẹ khơng khí lần? Trang DỰ ÁN KHOA HỌC TỰ NHIÊN - THẦY DƯƠNG THÀNH TÍNH TRIỂN KHAI A Nặng khơng khí 1,6 lần B Nhẹ khơng khí 2,1 lần C Nặng khơng khí lần D Nhẹ khơng khí 4,20 lần Câu Phải lấy mol phân tử CO2 để có 1,5.1023 phân tử CO2? A 0,20 mol B 0,25 mol C 0,30 mol Câu 64g khí oxigen điều kiện chuẩn tích là: A 49,58 lít B 24,79 lít C 74,37 lít Câu mol nước (H2O) chứa số phân tử là: A 6,02.1023 B 18,06.1023 C 12,04.1023 D 0,35 mol D 99,16 lít D 24,08.1023 MỨC ĐỘ 3: VẬN DỤNG (GIẢI CHI TIẾT) câu Câu Số nguyên tử Iron có 280 gam Iron là: A 20,1.1023 B 25,1.1023 C 30,1.1023 D 35,1.1023 Hướng dẫn giải mol nguyên tử Iron nặng 56 gam => Số mol nguyên tử Iron 280 gam M m m 280 n Fe 5 (mol) n M 56 Ta có mol nguyên tử có 6,02.1023 nguyên tử; => số nguyên tử Iron là: 5.6,02.1023 = 30,1.1023 nguyên tử Câu Dãy chất khí nặng khơng khí là: A SO2, Cl2, H2S B N2, CO2, H2 C CH4, H2S, O2 D Cl2, SO2, N2 Hướng dẫn giải Dãy chất khí nặng khơng khí là: SO2, Cl2, H2S B có N2( M=28) H2(M=2) nhẹ khơng khí C có CH4 có M =16 nhẹ khơng khí D có N2 nhẹ khơng khí Câu 0,35 mol khí SO2 điều kiện chuẩn tích ? A 0,868 lít B 8,68 lít C 86,8 lít D 868 lít Hướng dẫn giải Thể tích 0,35 mol SO2 đktc : VSO2(đkc) = 0,35 × 24,79 = 8,68 (lít) Trang