Câu hỏi tự luận hóa học 7 kết nối tri thức Bài 7: Hóa trị và công thức hóa học

CHƯƠNG II: PHÂN TỬ. LIÊN KẾT HÓA HỌC

BÀI 7 - HÓA TRỊ VÀ CÔNG THỨC HÓA HỌC

I. NHẬN BIẾT (6 câu)

Câu 1: Nêu khái niệm công thức hóa học.

Trả lời:

Công thức hóa học của một chất là cách biểu diễn chất bằng kí hiệu hóa học của nguyên tố kèm theo chỉ số ở chân bên phải của kí hiệu hóa học.

Câu 2: Nêu cách viết công thức hóa học.

Trả lời:

• Công thức hóa học của đơn chất:
• Đối với các đơn chất được tạo thành từ nguyên tố kim loại, khí hiếm và một số phi kim thì kí hiệu hóa học của nguyên tố được coi là công thức hóa học.
• Một số phi kim có phân tử gồm hai hay ba nguyên tử liên kết với nhau thì thêm chỉ số này ở chân bên phải kí hiệu hóa học.
• Công thức hóa học của hợp chất:
• Công thức hóa học của hợp chất gồm kí hiệu hóa học của những nguyên tố tạo ra hợp chất kèm theo chỉ số ở chân bên phải kí hiệu hóa học.
• Chỉ số là những số nguyên, cho biết số nguyên tử của mỗi nguyên tố trong hợp chất, chỉ số bằng 1 thì không ghi.

Câu 3: Nêu ý nghĩa của công thức hóa học và cách tính phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất khi biết công thức hóa học.

Trả lời:

• Công thức hóa học cho biết:
• Các nguyên tố hóa học tạo nên chất.
• Số nguyên tử hay tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố hóa học có trong phân tử.
• Khối lượng phân tử của chất.
• Cách tính phần trăm khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất khi biết công thức hóa học:
• Bước 1: Tính khối lượng phân tử hợp chất.
• Bước 2: Tính phần trăm khối lượng các nguyên tố trong hợp chất:

Câu 4: Nêu khái niệm và quy tắc của hóa trị. Làm thế nào để xác định hóa trị của nguyên tố?

Trả lời:

• Hóa trị là con số biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố này với nguyên tử nguyên tố khác.
• Trong hợp chất cộng hóa trị, hóa trị của nguyên tố được xác định bằng số cặp electron dùng chung của nguyên tử nguyên tố đó với nguyên tử nguyên tố khác.
• Quy tắc hóa trị: Trong công thức hóa học của hợp chất hai nguyên tố, tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố này bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố kia.
• Quy tắc hóa trị được vận dụng chủ yếu cho các hợp chất vô cơ.
• Người ta quy ước nguyên tố H luôn có hóa trị I. Nguyên tử của nguyên tố khác liên kết được với bao nhiêu nguyên tử H thì có hóa trị là bấy nhiêu.
• Oxygen được quy ước có hóa trị II. Từ đó xác định được hóa trị của các nguyên tố khác trong hợp chất có chứa H hoặc O.
• Hóa trị của nhóm nguyên tử được xác định tương tự như cách xác định hóa trị của nguyên tố.

Câu 5: Nêu cách lập công thức hóa học của hợp chất khi biết hóa trị.

Trả lời:

Các bước xác định:

• Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát)
• Bước 2: Lập biểu thức tính dựa vào quy tắc hóa trị, chuyển thành tỉ lệ các chỉ số nguyên tử.
• Bước 3: Xác định số nguyên tử (những số nguyên đơn giản nhất, có tỉ lệ tối giản) và viết công thức hóa học cần tìm.

Câu 6: Nêu cách lập công thức hóa học của hợp chất theo phần trăm các nguyên tố.

Trả lời:

Các bước xác định:

• Bước 1: Đặt công thức hóa học cần tìm (công thức tổng quát);
• Bước 2: Tính khối lượng phân tử của hợp chất
• Bước 3: Lập biểu thức tính phần trăm nguyên tố có trong hợp chất. Xác định số nguyên tử của mỗi nguyên tố và viết công thức hóa học cần tìm.

II. THÔNG HIỂU (4 câu)

Câu 1: Trong phân tử nước, hóa trị và số nguyên tử tham gia liên kết của H và O như thế nào?

Trả lời:

Trong phân tử nước, hóa trị và số nguyên tử tham gia liên kết của H và O như sau:

Câu 2: Trong phân tử silicon oxide (SiO₂) hóa trị và số nguyên tử tham gia liên kết của Si và O như thế nào?

Trả lời:

Trong phân tử silicon oxide (SiO₂) hóa trị và số nguyên tử tham gia liên kết của Si và O như sau:

Câu 3: Nêu một số ví dụ về công thức hóa học của các hợp chất có từ hai kí hiệu hóa học trở lên.

Trả lời:

Ví dụ: NaCl, Na₂O, H₂SO₄, CaCO₃,...

Câu 4: Nêu một số ví dụ về công thức hóa học của đơn chất chỉ có một kí hiệu hóa học.

Trả lời:

Ví dụ: 

• Với phi kim phân tử thường có hai nguyên tử. Ví dụ: N₂, H₂, Cl₂, O₂,...
• Với kim loại và một số phi kim, kí hiệu hóa học của nguyên tố được coi là công thức hóa học của đơn chất. Ví dụ: Na, K, Ba, Fe, C, S, P,...

III. VẬN DỤNG (5 câu)

Câu 1: Tính phần trăm khối lượng của Ca, C, O trong CaCO₃

Trả lời:

Khối lượng của nguyên tố Ca trong CaCO₃ là:

m_Ca = 1 × 40 amu = 40 amu

Khối lượng của nguyên tố C trong CaCO₃ là:

m_C = 1 × 12 amu = 12 amu              

Khối lượng của nguyên tố O trong CaCO₃ là:

m_O = 3 × 16 = 48 amu

→ Khối lượng phân tử CaCO₃ là: 

= 40 + 12 + 48 = 100 amu

Phần trăm về khối lượng của Ca trong CaCO₃ là:

%m_Ca   =    x 100%  =    x  100%  =  40%

Phần trăm về khối lượng của C trong CaCO₃ là:

%m_C   =    x 100%  =    x  100%  =  12%

Phần trăm về khối lượng của O trong CaCO₃ là:

%m_O   =    x 100%  =    x  100%  =  48%

Câu 2: Đường glucose có công thức hóa học là C₆H₁₂O₆ cho biết điều gì?

Trả lời:

Đường glucose có công thức hóa học là C₆H₁₂O₆ cho biết:

• Glucose được tạo thành từ ba nguyên tố là C, H, O.
• Trong một phân tử glucose có 6 nguyên tử C, 12 nguyên tử H, 6 nguyên tử O.
• Khối lượng phân tử của glucose là:72 + 12 + 96 = 180 amu.

Câu 3: Xác định hóa trị của Ba trong hợp chất BaO.

Trả lời:

Gọi hóa trị của Ba trong hợp chất là a

Vì O có hóa trị II nên ta có biểu thức:

a × 1 = II × 1 ⇒ a = II

Vậy trong hợp chất BaO, hóa trị của Ba là II, hóa trị của O là II.

Câu 4: Lập công thức hóa học của hợp chất tạo bởi S hóa trị VI và O.

Trả lời:

Đặt công thức của hợp chất là S_xO_y

Theo quy tắc hóa trị, ta có: x × VI = y × II

Ta có tỉ lệ:   =    =   

Lấy x = 1 và y = 3

Công thức hóa học của hợp chất là SO₃

Câu 5: Hợp chất X được tạo thành bởi Fe và O có khối lượng phân tử là 160 amu. Biết phần trăm khối lượng của Fe trong X là 70%. Hãy xác định công thức hóa học của X.

Trả lời:

Đặt công thức hóa học của X là Fe_xO_y

Khối lượng nguyên tố Fe trong một phân tử X là:   =  112 amu      

Khối lượng của nguyên tố S trong một phân tử X là 160 – 112 = 48 (amu)

Ta có: 56 amu × x = 112 amu → x = 2

16 amu × y = 48 amu → y = 3

Vậy công thức hóa học của X là Fe₂O₃

IV. VẬN DỤNG CAO (2 câu)

Câu 1: Lập công thức hóa học của hợp chất tạo bởi Na có hóa trị I và (SO₄) có hóa trị II. Tính phần trăm khối lượng từng nguyên tố trong hợp chất đó.

Trả lời:

Gọi công thức tổng quát là Na_x(SO₄)_y

Theo quy tắc hóa trị ta có: x.I = y.II suy ra     =    =   

Suy ra x = 2, y = 1

Vậy công thức hóa học cần lập là Na₂SO₄.

Khối lượng của nguyên tố Na trong Na₂SO₄ là:

m_Na = 2 × 23 amu = 46 amu

Khối lượng của nguyên tố S trong Na₂SO₄ là:

m_C = 1 × 32 amu = 32 amu              

Khối lượng của nguyên tố O trong Na₂SO₄ là:

m_O = 4 × 16 = 64 amu

→ Khối lượng phân tử Na₂SO₄ là: 

= 46 + 32 + 64 = 142 amu

Phần trăm về khối lượng của Na trong Na₂SO₄ là:

%m_Na   =    x 100%  =    x  100%  =  32,39%

Phần trăm về khối lượng của S trong Na₂SO₄ là:

%m_S   =    x 100%  =    x  100%  =  22,54%

Phần trăm về khối lượng của O trong Na₂SO₄ là:

%m_O   =    x 100%  =    x  100%  =  45,07%

Câu 2: Nguyên tố nào có nhiều hóa trị nhất? Tại sao?

Trả lời:

Nguyên tố lưu huỳnh (S) là một trong những nguyên tố có nhiều hóa trị nhất. Lưu huỳnh có thể có hóa trị từ -2 đến +6. Điều này có thể được giải thích bằng cấu trúc electron của lưu huỳnh, với cấu hình electron là 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁴, viết gọn là [Ne]3s² 3p⁴. Khi kết hợp với các nguyên tố khác, lưu huỳnh có khả năng tạo ra nhiều loại liên kết hóa học và mức độ oxy hóa/khử khác nhau, dẫn đến sự đa dạng hóa trị của nó. Lưu huỳnh thường tạo liên kết đơn, đôi, ba và thậm chí tạo liên kết dạng ion, làm tăng sự đa dạng các hợp chất của nó.