Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí lớp 12 (có lời giải)

Đáp án đúng là C

$$m = \mu \frac{N}{{{N_A}}} = 4.\frac{{3,{{01.10}^{23}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 2\,g$$

Đáp án đúng là B

$$m = \mu \frac{N}{{{N_A}}} = 32.\frac{{1,{{505.10}^{23}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 8\,g$$

Đáp án đúng là B

Khối lượng hỗn hợp khi trộn 8 g khí O$_{2}$ với 22 g khí CO$_{2}$ là m = 30g

Số mol của hỗn hợp là: $n = {n_{{O_2}}} + {n_{C{O_2}}} = \frac{8}{{32}} + \frac{{22}}{{44}} = 0{,}75\,mol$

Khối lượng của một mol hỗn hợp với cùng tỉ lệ khí như đã cho là $m = \frac{1}{{0{,}75}}.30 = 40\,g.$

Đáp án đúng là A

${m_{{H_2}}} + {m_{{C_2}}} = 15kg = 15000g \Rightarrow 2.\frac{{{n_{{H_2}}}}}{{{N_A}}} + 24.\frac{{{n_{{C_2}}}}}{{{N_A}}} = 15$ (1)

${n_{{H_2}}} + {n_{{C_2}}} = 5,{64.10^{26}}$ (2)

Từ (1) và (2) có: $\left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}}} = 2,{04.10^{23}} \Rightarrow {m_{{H_2}}} = 0{,}65g\\{n_{{C_2}}} = 3,{6.10^{23}} \Rightarrow {m_{{C_2}}} = 14{,}35g\end{array} \right.$

a) Đúng. Đây là ý nghĩa vật lí của hằng số Avogadro.

b) Sai. Hằng số Avogadro là hằng số tự nhiên, không phụ thuộc vào chất.

c) Đúng. Đơn vị là ${\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}$.

d) Đúng. Theo công thức $N = n{N_A}$.

a) Đúng. Vì $n = \frac{m}{M}$.

b) Sai. Điều này còn phụ thuộc vào khối lượng mol của từng chất.

c) Đúng. Khi chất không thay đổi thì $M$không đổi.

d) Đúng. Đây là định nghĩa của khối lượng mol.

a) Đúng. Mỗi chất có cấu tạo phân tử khác nhau.

b) Đúng. $C{O_2}$ có 3 nguyên tử, ${O_2}$ có 2 nguyên tử.

c) Sai. Khối lượng còn phụ thuộc vào khối lượng mol của chất.

d) Đúng. Vì $N = n{N_A}$.

a) Đúng. Đây là ý nghĩa của số mol.

b) Sai. Khối lượng mol là khối lượng của một mol chất, không phải của một phân tử.

c) Đúng. Theo công thức $N = n{N_A}$.

d) Đúng. Khối lượng mol là hằng số đặc trưng của chất.

a) Đúng. Theo công thức $m = nM$.

b) Đúng. Theo công thức $n = \frac{N}{{{N_A}}}$.

c) Đúng. Phải dựa vào công thức hóa học của chất.

d) Sai. Điều này chỉ đúng khi các phân tử có cùng số nguyên tử. Ví dụ, ${O_2}$ và $C{O_2}$ có cùng số phân tử nhưng số nguyên tử khác nhau.

a) Đúng. $44\,{\rm{g}}\,C{O_2}$ tương ứng $1$ mol nên có $6{,}02 \times {10^{23}}$ phân tử.

b) Đúng. Mỗi phân tử $C{O_2}$ có 3 nguyên tử nên tổng số nguyên tử là $3 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 1{,}806 \times {10^{24}}$.

c) Đúng. $3{,}01 \times {10^{23}}$ phân tử tương ứng $0{,}5$ mol nên có khối lượng $0{,}5 \times 44 = 22\,{\rm{g}}$.

d) Đúng. Lấy ra $11\,{\rm{g}}$ tức lấy ra $\frac{1}{4}$khối lượng ban đầu, nên số phân tử còn lại bằng $\frac{3}{4}$.

a) Đúng. $N = 2{N_A} = 1{,}204 \times {10^{24}}$ phân tử.

b) Đúng. Mỗi phân tử có 2 nguyên tử nên tổng số nguyên tử là $2{,}408 \times {10^{24}}$.

c) Sai. Khối lượng khí là $2 \times 2 = 4\,{\rm{g}}$.

d) Đúng. $6{,}02 \times {10^{23}}$ phân tử tương ứng đúng $1$ mol.

a) Đúng. Tổng số mol bằng $0{,}5 + 0{,}5 = 1{,}0$ mol.

b) Đúng. $1$ mol chứa $6{,}02 \times {10^{23}}$ phân tử.

c) Đúng. Mỗi phân tử của cả hai chất đều có 2 nguyên tử nên tổng số nguyên tử là $2 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 1{,}204 \times {10^{24}}$.

d) Đúng. Khối lượng hỗn hợp là $0{,}5 \times 32 + 0{,}5 \times 28 = 30\,{\rm{g}}$.

a) Đúng. $n = \frac{{9{,}03 \times {{10}^{23}}}}{{6{,}02 \times {{10}^{23}}}} = 1{,}5$ mol.

b) Đúng. Khối lượng là $1{,}5 \times 32 = 48\,{\rm{g}}$.

c) Đúng. Mỗi phân tử có 2 nguyên tử.

d) Đúng. Khối lượng tỉ lệ thuận với số mol và số phân tử.

a) Đúng. ${n_{{H_2}}} = 8/2 = 4$ mol, ${n_{C{O_2}}} = 44/44 = 1$ mol, tổng bằng $5$ mol.

b) Đúng. $5{N_A} = 3{,}01 \times {10^{24}}$ phân tử.

c) Đúng. Khí ${H_2}$ có $4 \times 2{N_A} = 4{,}816 \times {10^{24}}$ nguyên tử, khí $C{O_2}$ có $1 \times 3{N_A} = 1{,}806 \times {10^{24}}$ nguyên tử, tổng là $6{,}622 \times {10^{24}}$ nguyên tử. Vì vậy phát biểu sai.

d) Đúng. Số mol ${H_2}$ bằng $4$ mol, lớn hơn $1$ mol của $C{O_2}$.

Khối lượng mol của khí oxi là $M = 32\,{\rm{g/mol}}$. Số mol khí oxi là $n = \frac{m}{M} = \frac{{16}}{{32}} = 0{,}50\,{\rm{mol}}$.

Số phân tử khí oxi trong bình là $N = n{N_A} = 0{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{23}}$.

Đáp án: 3,01.10$^{23}$

Số mol khí nitơ là $n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{{1{,}806 \times {{10}^{24}}}}{{6{,}02 \times {{10}^{23}}}} = 3{,}00\,{\rm{mol}}$.

Khối lượng khí nitơ là $m = nM = 3{,}00 \times 28 = 84\,{\rm{g}}$.

Đáp án: 84

Khối lượng mol của khí $C{O_2}$ là $44\,{\rm{g/mol}}$. Số mol khí là $n = \frac{{22}}{{44}} = 0{,}50\,{\rm{mol}}$.

Số phân tử khí là $N = 0{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{23}}$.

Mỗi phân tử $C{O_2}\;$ gồm 3 nguyên tử, nên tổng số nguyên tử là

$3 \times 3{,}01 \times {10^{23}} = 9{,}03 \times {10^{23}}$.

Đáp án: 9,03.10$^{23}$

Số mol khí ${N_2}$ trong bình (1) là ${n_1} = \frac{{14}}{{28}} = 0{,}50\,{\rm{mol}}$.

Số phân tử khí là ${N_1} = 0{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{23}}$ phân tử.

Số mol khí ${O_2}$ trong bình (2) là ${n_2} = \frac{{16}}{{32}} = 0{,}50\,{\rm{mol}}$.

Số phân tử khí là ${N_2} = 0{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{23}}$ phân tử.

Hai bình chứa cùng số phân tử khí, nên số phân tử chênh lệch bằng $0$.

Đáp án: 0

Số mol khí ${H_2}$ là ${n_1} = \frac{8}{2} = 4{,}0\,{\rm{mol}}$.

Số mol khí ${N_2}$ là ${n_2} = \frac{{28}}{{28}} = 1{,}0\,{\rm{mol}}$.

Tổng số mol khí trong bình là $n = 4{,}0 + 1{,}0 = 5{,}0\,{\rm{mol}}$.

Tổng số phân tử khí là $N = 5{,}0 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{24}}$ phân tử.

Đáp án: 3,01.10$^{24}$

Số phân tử khí $C{O_2}$ là ${N_{C{O_2}}} = 0{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{23}}$ phân tử.

Mỗi phân tử $C{O_2}$ gồm 3 nguyên tử nên số nguyên tử do $C{O_2}$ tạo thành là

$3 \times 3{,}01 \times {10^{23}} = 9{,}03 \times {10^{23}}$ nguyên tử.

Số phân tử khí ${O_2}$ là ${N_{{O_2}}} = 1{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 9{,}03 \times {10^{23}}$ phân tử.

Mỗi phân tử ${O_2}$ gồm 2 nguyên tử nên số nguyên tử do ${O_2}$ tạo thành là

$2 \times 9{,}03 \times {10^{23}} = 1{,}806 \times {10^{24}}$ nguyên tử.

Tổng số nguyên tử trong bình là $9{,}03 \times {10^{23}} + 1{,}806 \times {10^{24}} = 2{,}709 \times {10^{24}}$ nguyên tử.

Đáp án: 2,709.10$^{24}$

Số mol khí $C{O_2}$ là $n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{{1{,}806 \times {{10}^{24}}}}{{6{,}02 \times {{10}^{23}}}} = 3{,}00\,{\rm{mol}}$.

Khối lượng mol của khí $C{O_2}$ là $44\,{\rm{g/mol}}$.

Khối lượng khí trong bình là $m = nM = 3{,}00 \times 44 = 132\,{\rm{g}}$.

Đáp án: 132

Nhận xét: Học sinh phải đổi từ số phân tử → số mol → khối lượng.

Tổng số phân tử khí ${N_2}$ là $0{,}80 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 4{,}816 \times {10^{23}}$ phân tử.

Vì mỗi phân tử ${N_2}$ có 2 nguyên tử nên số nguyên tử nitơ là $2 \times 4{,}816 \times {10^{23}} = 9{,}632 \times {10^{23}}$.

Tổng số phân tử khí ${O_2}$ là $1{,}20 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 7{,}224 \times {10^{23}}$ phân tử.

Vì mỗi phân tử ${O_2}$ có 2 nguyên tử nên số nguyên tử oxi là $2 \times 7{,}224 \times {10^{23}} = 1{,}4448 \times {10^{24}}$.

Tổng số nguyên tử trong bình là $9{,}632 \times {10^{23}} + 1{,}4448 \times {10^{24}} = 2{,}408 \times {10^{24}}$ nguyên tử.

Đáp án: 2,408.10$^{24}$

Mỗi phân tử ${H_2}$ gồm 2 nguyên tử nên số phân tử khí là $N = \frac{{2{,}408 \times {{10}^{24}}}}{2} = 1{,}204 \times {10^{24}}$.

Số mol khí là $n = \frac{{1{,}204 \times {{10}^{24}}}}{{6{,}02 \times {{10}^{23}}}} = 2{,}00\,{\rm{mol}}$.

Khối lượng khí hiđro là $m = nM = 2{,}00 \times 2 = 4{,}0\,{\rm{g}}$.

Đáp án: 4,0

Nhận xét: Đây là dạng bài ngược. Học sinh phải chuyển từ số nguyên tử → số phân tử → số mol → khối lượng.

Số mol khí ${O_2}$ là ${n_1} = \frac{{16}}{{32}} = 0{,}50\,{\rm{mol}}$.

Số phân tử khí ${O_2}$ là $0{,}50 \times 6{,}02 \times {10^{23}} = 3{,}01 \times {10^{23}}$ phân tử.

Mỗi phân tử ${O_2}$ gồm 2 nguyên tử nên số nguyên tử do ${O_2}$ tạo thành là $6{,}02 \times {10^{23}}$.

Số mol khí $C{O_2}$ là ${n_2} = \frac{{22}}{{44}} = 0{,}50\,{\rm{mol}}$. Số phân tử khí $C{O_2}$ là $3{,}01 \times {10^{23}}$ phân tử.

Mỗi phân tử $C{O_2}$ gồm 3 nguyên tử nên số nguyên tử do $C{O_2}$ tạo thành là $9{,}03 \times {10^{23}}$.

Tổng số nguyên tử trong bình là $6{,}02 \times {10^{23}} + 9{,}03 \times {10^{23}} = 1{,}505 \times {10^{24}}$ nguyên tử.

Đáp án: 1,505.10$^{24}$