Giao diện mới của VnDoc Pro: Dễ sử dụng hơn - chỉ tập trung vào lớp bạn quan tâm. Vui lòng chọn lớp mà bạn quan tâm: Lưu và trải nghiệm

VnDoc.com

Tỉ khối hơi là gì? Công thức tỉ khối của chất khí

Tỉ khối hơi so với không khí

6 60.166

Công thức tính tỉ khối

I. Tỉ khối hơi của chất khí là gì?
II. Công thức tỉ khối của chất khí
III. Bài tập vận dụng liên quan
III. Đáp án - Hướng dẫn giải bài tập
IV. Bài tập vận dụng tự luyện

Tỉ khối hơi là gì? Công thức tỉ khối của chất khí được VnDoc biên soạn giúp bạn đọc hiểu được khái niệm tỉ khối hơi cũng như công thức tính tỉ khối hơi. Bên cạnh đó là các bài tập liên quan có đáp án giúp các em nắm vững kiến thức được học. Sau đây mời các bạn tham khảo chi tiết.

>> Mời các bạn tham khảo thêm một số tài liệu liên quan:

I. Tỉ khối hơi của chất khí là gì?

Tỷ khối là khái niệm chỉ sử dụng cho chất khí. Nó là công thức xác định phân tử khối của chất A so với chất B xem chất A nặng hơn hay nhẹ hơn chất B bao nhiêu lần. Đây cũng chính là ý nghĩa của tỉ khối chất khí.

II. Công thức tỉ khối của chất khí

1. Tỉ khối của chất khí A với chất khí B

Để biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bằng bao nhiêu lần, ta so sánh khối lượng mol của khí A (M_A) với khối lượng mol của khí B (M_B):

Tỉ khối của chất khí A so với chất khí B được tính theo công thức:

${d_{A/B}} = \frac{{{M_A}}}{{{M_B}}}$ (1)

Từ công thức (1) ta có thể rút ra một số hệ quả:

${M_A} = {d_{A/B}}.{M_B} (g/mol)$ (2)

${M_B} = \frac{{{M_A}}}{{{d_{A/B}}}}$ (3)

Trong đó:

+ d_A/B là tỉ khối của chất A so với chất B.

+ M_A, M_B lần lượt là khối lượng mol của các chất A,B.

Lưu ý: Tỉ khối của hai chất khí cho biết khí này nặng (nhẹ) hơn khí kia bao nhiêu lần.

Ví dụ 1: Khí Cl₂ nặng hay nhẹ hơn khí O₂ bằng bao nhiêu lần?

$d_{Cl_2/O_2}=\frac{M_{Cl_2}}{M_{O_2}}=\frac{71}{32}=2,219$

Vậy khí Cl₂ nặng hơn oxi là 2,219 lần

2. Tỉ khối hơi so với không khí

Để biết khí A nặng hay nhẹ hơn không khí bằng bao nhiêu lần, ta so sánh khối lượng mol của khí A (M_A) với khối lượng “mol không khí” là 29 g/mol.

Tỉ khối của chất khí so với không khí được tính theo công thức sau:

${d_{A/kk}} = \frac{{{M_A}}}{{{M_{kk}}}}.\frac{{{M_A}}}{{29}}$ (4)

Trong đó:

+ d_A/kk là tỉ khối của chất khí A so với không khí.

+ M_A là khối lượng mol của chất khí A, M_kk là “ khối lượng mol trung bình” của không khí

+ Khối lượng mol trung bình của không khí được tính theo công thức:

$\begin{array}{l} \overline {{M_{kk}}} = \frac{{\% {N_2}.{M_{{N_2}}} + \% {O_2}.{M_{{O_2}}}}}{{100\% }}\\ \overline {{M_{kk}}} = \frac{{80\% .28 + 20\% .32}}{{100\% }} = 29(g/mol) \end{array}$ (5)

Từ công thức số (4) ta có thể rút ra hệ quả sau:

M_A = d_A/kk.29 (g/mol) (6)

Ví dụ 2: Khí CO₂ nặng hay nhẹ hơn không khí bằng bao nhiêu lần

$d_{CO_2/kk}=\frac{M_{CO_2}}{M_{kk}}=\frac{44}{29}\simeq1,52$

Vậy khí CO₂ nặng hơn không khí 1,52 lần

Lưu ý: Tỉ khối chất khí so với không khí cho biết chất khí này nặng (nhẹ) hơn không khí bao nhiêu lần.

3. Công thức tính khối lượng mol trung bình ( $\overline {{M_{hh}}}$ ) của một hỗn hợp khí

$\overline {{M_{hh}}} = \frac{{{m_A} + {m_B}}}{{a + b}} = \frac{{a.{M_A} + b.{M_B}}}{{a + b}}$

Trong đó:

m_A; m_B: khối lượng của 2 khí A, B

a, b: Số mol của 2 khí A, B.

M_A, M_B: Khối lượng mol của 2 khí A, B.

Lưu ý: Trong cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất, tỉ lệ về thể tích bằng tỉ lệ về số mol => Trong công thức trên, giá trị mol còn được thay bằng thể tích chất khí, phần trăm chất khí trong hỗn hợp.

III. Bài tập vận dụng liên quan

Câu 1. Hỗn hợp Z gồm 0,05 mol CO₂ và 0,25 mol SO₃

a) Tính khối lượng mol trung bình của hỗn hợp Z.

b) Tính tỉ khối của hỗn hợp Z so với khí N₂O

Câu 2. Cho những chất khí sau: O₂, N₂, N₂O₅, C₂H₄. Hãy cho biết

a) Những khí nào nặng hay nhẹ hơn không khí và nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

b) Khí O₂ nặng hay nhẹ hơn khí hidro bao nhiêu lần.

Câu 3. Cho hỗn hợp khí X gồm 11 gam khí CO₂, 6,4 gam khí SO₂ và 7,7 gam khí N₂O. Hãy xác định tỉ khối của hỗn hợp X so với khí O₂

Câu 4. Khí A có dạng công thức phân tử là RO₂, tỉ khối khí A so với H₂ là 3₂. Tìm công thức phân tử của khí A.

Câu 5. Hỗn hợp X gồm ozon và oxi có tỉ khối đối với hiđro bằng 18. Tính thành phần theo thể tích của hỗn hợp không khí.

III. Đáp án - Hướng dẫn giải bài tập

Câu 1.

a) Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X bằng:

$\overline{M_{hh}}=\frac{n_{CO2}.M_{CO_2}+n_{SO_3}.M_{SO_3}}{n_{CO_2}+n_{SO_3}}=\frac{0,05.44+0,25.80}{0,05+0,25}=74(gam/mol)$

b) Tỉ khối của hỗn hợp X so với N₂O bằng:

$d_{Z/N_2O}=\frac{\overline{Mz}}{M_{N_2O}}=\frac{74}{44}\approx1,68$

Câu 2.

Áp dụng công thức:

${d_{A/kk}} = \frac{{{M_A}}}{{{M_{kk}}}}.\frac{{{M_A}}}{{29}}$

- Tỉ khối của khí O₂ so với không khí là:

$d_{O_2/kk}=\frac{M_{O_2}}{M_{kk}}=\frac{32}{29}\approx1,10$

=> Khí O₂ nặng hơn không khí 1,10 lần

- Tỉ khối của khí N₂ so với không khí là:

$d_{N_2/kk}=\frac{M_{N_2}}{M_{kk}}=\frac{2.14}{29}\approx0,966$

Khí N₂ nhẹ hơn không khí 0,966 lần

- Tỉ khối của khí N₂O₅ so với không khí là:

$d_{N_2O_5/kk}=\frac{M_{N_2O_5}}{M_{kk}}=\frac{105}{29}\approx3,72$

Khí N₂O₅ nặng hơn không khí 3,72 lần

- Tỉ khối của khí C₂H₄ so với không khí là:

$d_{C_2H_4/kk}=\frac{M_{C_2H_4}}{M_{kk}}=\frac{28}{29}\approx0,966$

Khí C₂H₄ nhẹ hơn không khí 0,966 lần

Câu 3.

$n_{CO_2}=\frac{m_{CO_2}}{M_{CO_2}}=\frac{11}{44}=0,25(mol)$

$n_{SO_2}=\frac{m_{SO_2}}{M_{SO_2}}=\frac{6,4}{64}=0,1(mol)$

$n_{N_2O}=\frac{m_{N_2O}}{M_{N_2O}}=\frac{7,7}{44}=0,175(mol)$

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp X:

$\overline{M_X}=\frac{m_{SO_2}+m_{CO_2}+m_{N_2O}}{n_{SO_2}+n_{CO_2}+n_{N_2O}}=\frac{6,4+11+7,7}{0,1+0,25+0,175}=47,81(gam/mol)$

Tỉ khối của hỗn hợp X so với khí O₂ là:

$d_{X/O_2}=\frac{\overline{M_X}}{M_{O_2}}=\frac{47,81}{32}=1,49$

Câu 4.

Theo đầu bài ta có: tỉ khối khí A so với H₂ là 32

d_S/H2 = M_A/M_H2 => M_A = dA/H₂.M_H2 = 32.2 = 64

Tỉ khối khí A so với H₂ là 32

A có công thức phân tử dạng RO₂ suy ra M = M_R + 2.M_O = 64

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

Công thức phân tử của khí A là SO₂

Câu 5.

Gọi n_O2 = a, n_O3 = b

Mà d_(X/H2)= 18

⇒ M_X/2=18

⇒32a + 48b = 36

⇒4a = 12b

⇒a = 3b

⇒ %V_O2 = a/(a + b) = 3b/(3b + b).100 = 75%

⇒ %V_O3 = 100 – 75 = 25%

IV. Bài tập vận dụng

Bài 1: Tỉ khối hỗn hợp chứa 7 gam khí etilen (C₂H₄) và 4 gam khí metan (CH₄) so với không khí là bao nhiêu?

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Số mol của CH₄là: n_CH4= 4/16 = 0,25 mol

Số mol của C₂H₄ là: nC₂H₄ = 7/28 = 0,25 mol

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

M= (n_CH4.M_CH4+ n_C2H4.M_C2H4)/(n_CH4+ n_C2H4)

= (m_CH4+ m_C2H4)/(n_CH4 + n_C2H4) = (4 + 7)/(0,25 + 0,25) = 22

=> Tỉ khối của hỗn hợp so với không khí là: d_hh/kk = M/M_kk= 22/29

Bài 2. Một hỗn hợp X gồm O₂ và H₂ (điều kiện không có phản ứng xảy ra), hỗn hợp có tỉ khối đối với không khí là 0,3276. Tính phần trăm theo số mol của H₂ trong hỗn hợp.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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/kk=M_X/29 =>M_X= 29.0,3276 = 9,5

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

M_X = (n_H2.M_H2 + n_O2.M_O2)/(n_H2 + n_O2) = (2x + 32y)/(x + y) = 9,5

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

=> Phần trăm số mol khí H₂là:

%n_H2 =n_H2/(n_H2 + n_O2) .100% = 3y/(3y + y).100% = 75%

Bài 3. Tính tỉ khối hỗn hợp có chứa khí N₂ và khí O₃ có tỉ lệ tương ứng là 1 : 2 so với không khí.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Gọi số mol của N₂ là a mol => số mol của O₃là 2a mol

Khối lượng trung bình của hỗn hợp khí là:

M = (n_N2.M_N2 + n_O3.M_O3)/(nN2 + n_O3) = a.28 + 2a.48/(a + 2a) = 124/3

Tỉ khối của hôn hợp so với không khí là:

d_hh/kk = M/M_kk = 124/3,29 = 124/87

Bài 4. Tỉ khối của khí A đối với khí B là 2,125 và tỉ khối khí B đối với oxi là 0,5. Tính khối lượng mol của khí A.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Ta có: d_B/O2 = M_B/M_O2= 0,5 => MB=32.0,5=16

Mặt khác: d_A/B= M_A/M_B = 2,125=>M_A =2,125.16 = 34

Vậy khối lượng mol của A là 34 g/mol

Bài 5. Khí X₂ có tỉ khối so với khí axetilen (C₂H₂) là 2,731 g/mol. Tìm khí X₂

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Áp dụng công thức tính tỉ khối: d_X2/C₂H₂ = M_X2/M_C2H2= 2,731

=>M_X2 = (12.2+2).2,731≈71

Mà = 2.M_X = 71 => M_X = 35,5

Vậy khí cần tìm là Cl₂

Bài 6. Hỗn hợp X gồm ozon và oxi có tỉ khối đối với hiđro bằng 18. Tính thành phần theo thể tích của hỗn hợp không khí.

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Coi số mol hỗn hợp X = 1 mol.

n_O2 = x (mol) ; n_O3 = y (mol)

x + y = 1

32x + 48y = 1.18.2

⇒ x = 0,75, y = 0,25 (mol)

⇒ %V_O2 = 75% ; %V_O3 = 25%

Bài 7. 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)

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

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:

X/kk = M_X/29 => M_X = 29.0,3276 = 9,5

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

M_X= (n_H2.M_H2+ n_O2.M_O2)/(n_H2 + n_O2) = (2x + 32y)/(x + y) = 9,5

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

=> phần trăm số mol khí H₂ là: %n_H2 = n_H2/(n_H2 + n_O2).100% = 3y/(3y + y).100% = 75%

Bài 8. Một hợp chất gồm 2 nguyên tử của nguyên tố X liên kết với 3 nguyên tử O và có phân tử khối là 160 đvC. X là nguyên tố nào sau đây?

Đáp án hướng dẫn giải chi tiết

Hợp chất gồm 2 nguyên tử của nguyên tố X liên kết với 3 nguyên tử O có công thức phân tử là: X₂O₃

Gọi nguyên tử khối của X là x

=> phân tử khối của X₂O₃ là: 2.x + 3.16 = 160 => x = 56

Dựa vào bảng nguyên tố => kim loại X là Fe

V. Bài tập tự luyện

Bài 1. Tính tỉ khối hỗn hợp có chứa khí N₂ và khí O₃ có tỉ lệ tương ứng là 1 : 2 so với không khí.

Bài 2. Khí A có dạng công thức phân tử là RO₂, tỉ khối khí A so với H₂ là 32. Tìm công thức phân tử của khí A.

Bài 3. Hỗn hợp khí X gồm: NO, N_xO, CH₄. Trong đó NO chiếm 30% về thể tích, N_xO chiếm 30% còn lại là CH₄. Trong hỗn hợp CH₄chiếm 22,377% về khối lượng.

a. Xác định công thức hoá học của N_xO

b.Tính tỷ khối của X so với không khí.

Bài 4. 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 5. Cho CO₂, H₂O, N₂, H₂, SO₂, N₂O, CH₄, NH₃. Khí có thể thu được khi để đứng bình là.

Bài 6. Một hợp chất B phân tử tạo bởi một nguyên tử X kết hợp với 3 nguyên tử oxi. Phân tử khối của B gấp 2,5 lần phân tử khối của khí oxi. Phân tử khối của X và kí hiệu hóa học của X.

Bài 7. Công thức hóa học hợp chất của nguyên tố X với nhóm SO₄ có hóa trị II là X₂(SO₄)₃. Công thức hóa học hợp chất của nguyên tố Y với hiđro là H₃Y. Công thức hóa học hợp chất của nguyên tố X và nguyên tố Y.

--------------------

Mời các bạn tham khảo thêm tài liệu liên quan tại:

Ngoài tài liệu trên, mời các bạn tham khảo thêm Tài liệu học tập lớp 8 và các đề thi học kì 1 lớp 8 trên VnDoc nhé.

Đánh giá bài viết

6 60.166