Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Bài tập tổng hợp về tỉ khối khí (có áp dụng thực thế)

Nội dung text: Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Bài tập tổng hợp về tỉ khối khí (có áp dụng thực thế)

1. BÀI TẬP TỔNG HỢP VỀ TỈ KHỐI KHÍ (CÓ ÁP DỤNG THỰC THẾ) I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI Áp dụng các công thức: (1) m = n. M (2) V = n. 22,4 (3) d = (4) d = . (5) M = => d = . (6) M = M1a + M2(1- a) (với a % số mol khí thứ nhất) II. BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài 1. Tỉ khối hơi của chất khí X so với khí metan CH4 bằng 4. Tìm khối lượng mol của chất khí X. Bài 2 Hỗn hợp khí gồm 11,2 lít khí N2 và 33,6 lít khí O2 ở đktc. a) Tính khối lượng của hỗn hợp khí. b) Tính phần trăm theo khối lượng của mỗi khí trong hỗn hợp. c) Hỗn hợp khí này nặng hay nhẹ hơn không khí. Bài 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. a) Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp. b) Tính thành phần phần trăm theo số mol của mỗi khí trong hỗn hợp (bằng 2 cách khác nhau). Bài 4 16 g khí A có tỉ khối hơi đối với khí metan CH4 bằng 4. a) Tính khối lượng mol của khí A. b) Tính thể tích của khí A ở đktc. Bài 5 Cho chất khí A có tỉ khối hơi đối với khí metan CH4 bằng 2,75. Tìm khối lượng mol của chất khí B, biết rằng tỉ khối hơi của chất khí B so với chất khí A bằng 1,4545. Bài 6 (*) Tính tỉ khối của hỗn hợp đồng thể tích khí của hỗn hợp khí A (C3H8 + C4H8) đối với hỗn hợp khí B gồm (N2 + C2H4). Bài 7 (*) Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
2. Hỗn hợp khí X gồm: NO, NxO, CH4. Trong đó NO chiếm 30% về thể tích, NxO chiếm 30% còn lại là CH4. Trong hỗn hợp CH4 chiếm 22,377% về khối lượng. a. Xác định công thức hoá học của NxO a. Tính tỷ khối của X so với không khí Bài 8 (*) Cho hỗn hợp khí A gồm CO, CO2, SO2 có tỉ khối so với H2 là 20,5. biết số mol của SO2 và số mol của CO2 trong hỗn hợp bằng nhau. tính thành phần % theo thể tích của từng hỗn hợp Bài 9 Tại sao ngày xưa trong các hầm mỏ bỏ hoang lâu năm khi cần đi vào các khu mỏ đó thì người đi vào thường cầm theo một cây đèn dầu (hoặc nến) để cao ngang thắt lưng hay dẫn theo một con chó, nếu ngọn đèn tắt hay con chó sủa, có dấu hiệu kiệt sức, khó thở thì người đó sẽ không vào sâu nữa mà sẽ quay trở ra. Lí do? Giải thích? Bài 10. Tại sao ngày xưa các giếng khoan cạn nước nếu các người thợ muốn xuống để đào tìm tiếp nguồn nước thì trước khi xuống giếng các người thợ thường chặt các nhánh cây tươi thả xuống giếng chừng 5 – 10 phút lại kéo lên rồi lại thả xuống nhiều lần rồi mới xuống giếng đào? LỜI GIẢI Bài 1. Áp dụng công thức tính tỉ khối ta có: Mx = (12+ 4). 4 = 64. Bài 2. a. n = 11,2 ∶ 22,4 = 0,5 mol ; n= 33,6 : 22,4 = 1,5 mol => m = 0,5 . (14. 2) = 14 g; m= 1,5. 16. 2 = 48 g Vậy tổng khối lượng hỗn hợp khí = 14 + 48 = 62 g b. % theo khối lượng của N2 = (14: 62). 100 = 22,58%. % theo khối lượng của O2 = 100% - 22,58% = 77,42% ,.(. ) , .(. ) c. Áp dụng công thức: M = = 31 => d = = =1, 06 ,, Bài 3. a. M = d . 29 = 9,5004 g b. Gọi a là phần trăm theo số mol của H2 trong hỗn hợp X => % theo số mol của O2 trong hỗn hợp là: (1 – a)% Áp dụng công thức: M = M1a + M2(1- a) (với a % số mol khí thứ nhất) ta có: 9,5004= 2. a + 32. (1 - a) => a = 0,7499 . Vậy % của H2 = 74,99% và % của O2 = (100- 74,99) =25,01% Bài 4. a. Khối lượng mol của khí A: MA = 16. 4 = 64g. b. nA = mA : MA = 16: 64 = 0,25 mol => VA = 0,25. 22,4 = 5,6 lít Bài 5. MA = 2,75. 16 = 44 g. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
3. d = => MB = 44. 1,4545 = 63,998 ≈ 64. Bài 6(*) Từng khí trong A có cùng thể tích => Chúng có cùng số mol. Gọi n = n= a (mol) .(. ) .(. ) => M = = 50. Tương tự , mỗi khí trong B cũng sẽ có số mol bằng nhau. Gọi số mol từng khí là b (mol) . .(. ) => M = = 28. Vậy d = = 50: 28 = 1,78 Bài 7 (*) a. % của CH4 = 100 – 30 – 30 = 40%. Gọi tổng số mol của hỗn hợp khí X là a (mol) => nNO = 0,3a; nNxO = 0,3 a; nCH4 = 0,4a. mX = 30. 0,3a + (14x + 16). 0,3a + 16.(0,4a) = 20,2a + 4,2 ax ., . CH4 chiếm 22,377% về khối lượng của X => = 20,2a + 4,2 ax , => a = 2 . Công thức cần tìm là N2O b. ,.() ,.(.) ,.( ) M = = 28,6 d = = 28,6: 29 = 0,986 Bài 8 (*) M = 20,5. 2 = 41g. Gọi số mol của SO2 = số mol CO2 = a ; số mol của CO = b ... => M = = 41 => 26a = 13b => b = 2a. % theo thể tích chính là % về số mol => % CO = . 100 = . 100 = 50% Tương tự % CO2 = % SO2 = 25% Bài 9. Trong lòng đất luôn luôn xảy ra sự phân hủy một số hợp chất vô cơ và hữu cơ, sinh ra khí cacbon đioxit CO2. Khí CO2 không màu, không có mùi, không duy trì sự cháy và sự sống của con người và động vật. Mặt khác, khí CO2 lại nặng hơn không khí 1,52 lần (d CO2/ kk = 44/29 = 1,52), oxi nặng hơn không khí 1,1 lần (dO2/kk = 32/29 = 1,1). Như vậy khí CO2 nặng hơn khí O2, luôn ở bên dưới (hoặc có thể tính tỉ khối của khí CO2 đối với O2), do đó càng vào sâu thì lượng CO2 càng nhiều. nếu ngọn nến Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
4. chỉ cháy leo lét rồi tắt thì không nên xuống vì không khí dưới đáy giếng thiếu oxy, và có nhiều khí CO2 hoặc các khí độc khác. Bài 10. Khi vào càng sâu vào khu mỏ hoặc là vào giếng sâu, khí oxi lúc bấy giờ không đủ cho sự thở. Vì vậy thường người ta cho đèn cầy vào khu mỏ, nếu đèn cầy tắt, không nên vào sâu hơn vì rất nguy hiểm. Vì lẽ đó mà người ta thường cho nhánh cây xanh xuống giếng để hút hết khí CO2, cung cấp khí oxi, rồi mới xuống giếng. "Trước khi xuống giếng (kể cả giếng hay sử dụng) cũng nên có biện pháp thử xem dưới giếng có khí độc không. Tốt nhất là thắp một ngọn nến, hay ngọn đèn, thòng dây thả dần xuống sát mặt nước dưới đáy giếng trước, nếu ngọn nến vẫn cháy sáng bình thường là không khí dưới đáy giếng vẫn đủ oxy để thở. Cũng có thể nhốt một con gà hay một con chim vào trong lồng, buộc dây thả dần xuống gần sát mặt nước giếng, nếu con vật bị chết ngạt là dưới giếng có nhiều khí CO2 hoặc các khí độc khác, người không xuống được. Sau đó, nên làm thông thoáng khí dưới đáy giếng trước khi xuống. Có thể cắt một cành cây to nhiều lá buộc dây dài thả xuống đáy, rồi rút lên thả xuống nhiều lần trước khi cho người xuống Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4