Phương pháp giải một số dạng bài tập về sự chuyển đổi giữa khối lượng, thể tích và lượng chất

Dạng 1: Bài toán về sự chuyển đổi giữa số mol (n) và khối lượng (m)

Một số lưu ý cần nhớ:

Ta có công thức :

 n = m : M

n : số mol

m : Khối lượng

M : Khối lượng mol

* Một số ví dụ điển hình:

Ví dụ 1: a, Tính số mol của 28 gam Fe; 60 gam Mg

b, Tính tổng số mol có trong hỗn hợp khí sau: 0,44 gam CO₂; 0,04 gam H₂; 0,56 gam N₂

Hướng dẫn giải chi tiết:

a, n Fe = m : M = 28 : 56 = 0,5 mol

n Mg = m : M = 60: 24 = 2,5 mol

b, n CO₂ = m : M = 0,44 : 44 = 0,01 mol

n H₂ = 0,04 : 2 = 0,02 mol

n N₂ = 0,56 : 28 = 0,02 mol

=> Tổng số mol khí có trong hỗn hợp X là:

0,01 + 0,02 + 0,02 = 0,05 mol

Ví dụ 2: Trong một binh trộn khí SO₂ và SO₃. Khi phân tích người ta thấy có 2,4 gam S và 2,8 gam oxi. Xác định tỉ số mol SO₂ và SO₃ trong bình sau khi trộn

Hướng dẫn giải chi tiết:

Gọi số mol SO₂ là x => n S = x; n O = 2x

Gọi số mol SO₃ là y => n S = y; n O = 3y

Ta có hệ phương trình:

(x + y) . 32 = 2,4

(2x + 3y) . 16 = 2,8

=> x = 0,05 ; y = 0,025

=> n SO₂ : n SO₃ = x  : y = 0,05 : 0,025 = 2 :1

Ví dụ 3: Một hỗn hợp khí chứa 0,25 mol SO₂; 0,15 mol khí CO₂; 0,65 mol khí N₂ và 0,45 mol khí H₂

Tính khối lượng của hỗn hợp khí X trên

Hướng dẫn giải chi tiết:

Khối lượng của khí SO₂ là:

m SO₂ = n . M = 0,25 . 64 = 16 gam

Khối lượng của khí CO₂ là:

m CO₂ = n . M = 0,15 . 44 = 6,6 gam

Khối lượng của khí N₂ là:

m N₂ = n . M = 0,65 . 28 = 18,2 gam

Khối lượng của khí H₂ là:

n H₂ = n . M = 0,45 . 2 = 0,9 gam

=> Tổng khối lượng của hỗn hợp khí X là:

16 + 6,6 + 18,2 + 0,9 = 41,7 gam

Dạng 2: Bài toán về sự chuyển đổi giữa số mol (n) và thể tích (V)

* Một số lưu ý cần nhớ:

Xét khí ở điều kiện tiêu chuẩn ta có công thức như sau:

n = V : 22,4 (mol)

n : Số mol

V : Thể tích khí ở đktc

* Một số ví dụ điển hình

Ví dụ 1: Thể tích của hỗn hợp khí gồm 0,5 mol CO₂, và 0,2 mol O₂ ở điều kiện tiêu chuẩn là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Thể tích của hỗn hợp khí gồm 0,5 mol CO₂, và 0,2 mol O₂ ở điều kiện tiêu chuẩn là

V = (0,5 +0,2).22,4 =15,68 lít

Ví dụ 2: Tính thể tích của các khí và hỗn hợp khí sau đây:

a, 0,05 mol khí SO₂

b, Hỗn hợp khí X: 0,1 mol H₂; 0,15 mol SO₂; 0,2 mol CO₂

* Hướng dẫn giải chi tiết:

a, V SO₂ = n . 22,4 = 0,05 . 22,4 = 1,12 lít

b, Thể tích của hỗn hợp khí X là:

(0,1 + 0,15 + 0,2) . 22,4 = 10,08 lít

Dạng 3: Bài toán về sự chuyển đổi giữa khối lượng (m) và thể tích (V)

* Một số lưu ý cần nhớ:

Nhớ lại 2 công thức tính quen thuộc:

n = m : M

n = V : 22,4 (công thức này áp dụng cho chất khí ở đktc)

Đối với dạng toán này, ta cần đổi số liệu đề bài cho ra n (mol) rồi sau đó mới tính toán theo yêu cầu của đề bài

* Một số ví dụ cụ thể:

Ví dụ 1: Thể tích của 280g khí Nitơ ở đktc là:

Hướng dẫn giải chi tiết:

m _N2 = 280 g; M_N2= 28 g/mol

=> n_N2 = m : M = 280 : 28 = 10 mol

V_N2 = n_N2 . 22,4 = 10 . 22,4 = 224 lít

Ví dụ 2: 3,36 lít khí axetilen (C₂H₂) ở điều kiện tiêu chuẩn có khối lượng là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Bước 1: Tính số mol: \(n = \frac{V}{{22,4}} = \frac{{3,36}}{{22,4}} = 0,15\,(mol)\)

Bước 2: Tính phân tử khối C₂H₂: M_C2H2 = 2M_C + 6M₂ = 2.12 + 2.1 = 26 (g/mol)

Bước 3: Tính: m_C2H2 = n_C2H2×M_C2H2 = 0,15×26 = 3,9 (g)

Ví dụ 3: Khối lượng nước mà trong đó có số phân tử bằng số phân tử có trong 20 gam NaOH là

Hướng dẫn giải chi tiết:

Khối lượng mol của NaOH là: M = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol

=> số mol NaOH là: \(n = \frac{m}{M}\, = \frac{{20}}{{40}} = 0,5\,(mol)\)

=> số mol của H₂O là 0,5 mol

Khối lượng mol của H₂O là: M = 2 + 16 = 18 g/mol

=> khối lượng nước là: m = n . M = 0,5.18 = 9 gam