Đốt cháy hoàn toàn cacbon bằng một lượng khí oxi dư

Giải SBT Hóa 8 Bài 23: Luyện tập chương 3

Bài 23.4 trang 31 SBT Hóa học lớp 8:

Hãy xác định phần trăm theo khối lượng và thành phần phần trăm theo thể tích của khí oxi trong mỗi hỗn hợp sau:

a) 4g khí cacbonic và 16g khí oxi.

b) 3 mol khí cacbonic và 5 mol khí oxi.

c) 0,3.10²³ phân tử CO₂ và 0,9.10²³ phân tử O₂.

Lời giải:

a) Thành phần theo khối lượng:

m _{hỗn hợp khí} = 4 + 16 = 20 gam

$\%m_{C{O}_2}=\frac{4}{20}.100\%=20\%$

% _{$m_{O_2}$}= 100% - 20% = 80%

Thành phần phần trăm theo thể tích:

$n_{C{O}_2}=\frac{m_{C{O}_2}}{M_{C{O}_2}}=\frac{4}{44}=\mathrm{0,09}mol$

$n_{O_2}=\frac{m_{O_2}}{M_{O_2}}=\frac{16}{32}$ = 0,5 mol  

n _{hỗn hợp khí} = 0,09 + 0,5 = 0,59 mol

Tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol nên ta có:

$\%V_{C{O}_2}=\frac{V_{C{O}_2}}{V_{hh}}=\frac{\mathrm{0,09}}{\mathrm{0,59}}.100\%=\mathrm{15,25}\%$

$\%V_{O_2}=$100% - 15,25% = 84,75%

b) Khối lượng của các khí:

$m_{C{O}_2}=n_{C{O}_2}.M_{C{O}_2}$= 3.44 = 132 gam

$m_{O_2}=n_{O_2}.M_{O_2}$= 5.32 = 160 gam

Thành phần phần trăm theo khối lượng:

m _{hỗn hợp} = 132 + 160 = 292 gam

 $\%m_{C{O}_2}=\frac{132}{292}.100\%$= 45,2%

$\%m_{O_2}=\frac{160}{292}.100\%=\mathrm{54,8}\%$    

Thành phần phần trăm theo thể tích:

n _{hỗn hợp khí} = 3 + 5 = 8 mol

$\%V_{C{O}_2}=\frac{V_{C{O}_2}}{V_{hh}}=\frac{3}{8}.100\%=\mathrm{37,5}\%$

$\%V_{O_2}=$100% - 37,5% = 62,5%

c) $n_{C{O}_2}=\frac{{\mathrm{0,3.10}}^{23}}{{6.10}^{23}}$ = 0,05 mol

→ $m_{C{O}_2}=n_{C{O}_2}.M_{C{O}_2}$= 0,05.44 = 2,2 gam

$n_{O_2}=\frac{{\mathrm{0,9.10}}^{23}}{{6.10}^{23}}$ = 0,15 mol 

→ $m_{O_2}=n_{O_2}.M_{O_2}$= 0,15.32 = 4,8 gam

Thành phần % theo khối lượng:

m _{hỗn hợp} = 2,2 + 4,8 = 7,0 gam

$\%m_{C{O}_2}=\frac{\mathrm{2,2}}{7}.100\%$ = 31,43%

%$m_{O_2}$= 100% - 31,43% = 68,57%

Thành phần % về thể tích:

n _{hỗn hợp} = 0,05 + 0,15 = 0,2 mol

$\%V_{C{O}_2}=\frac{V_{C{O}_2}}{V_{hh}}=\frac{\mathrm{0,05}}{\mathrm{0,2}}.100\%=25\%$

$\%V_{O_2}=$100% - 25% = 75%