Giải Khoa học tự nhiên 7 sách Chân trời sáng tạo, bài 7: Hóa trị và công thức hóa học

I. Câu hỏi thảo luận 
Câu 1 trang 45. Hãy cho biết mỗi nguyên tử của nguyên tố Cl, S, P, C trong các phân tử ở Hình 7.1 có khả năng liên kết với bao nhiêu nguyên tử H?
Trả lời:
Nguyên tử Cl có khả năng liên kết với 1 nguyên tử H.
Nguyên tử S có khả năng liên kết với 2 nguyên tử H.
Nguyên tử P có khả năng liên kết với 3 nguyên tử H.
Nguyên tử C có khả năng liên kết với 4 nguyên tử H.

Câu 2 trang 46. Xác định hóa trị của các nguyên tố Cl, S, P trong các phân tử ở Hình 7.1.
Trả lời:
- Trong phân tử hydrogen chloride (HCl) nguyên tử Cl liên kết với 1 nguyên tử H
⇒ Hóa trị của nguyên tử Cl bằng I.
- Trong phân tử hydrogen sulfide (H₂S) nguyên tử S liên kết với 2 nguyên tử H
⇒ Hóa trị của nguyên tử S bằng II.
- Trong phân tử phosphine (PH₃) nguyên tử P liên kết với 3 nguyên tử H
⇒ Hóa trị của nguyên tử P bằng III.
- Trong phân tử methane (CH₄) nguyên tử C liên kết với 4 nguyên tử H
⇒ Hóa trị của nguyên tử C bằng IV.

Câu 3 trang 46. Em hãy so sánh về tích của hóa trị và số nguyên tử của hai nguyên tố trong phân tử mỗi hợp chất ở Bảng 7.1

Trả lời:
Trong phân tử mỗi hợp chất ở Bảng 7.1, tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố này bằng tích hóa trị và số nguyên tử của nguyên tố kia.

Câu 4 trang 47. Dựa vào ví dụ 2, em hãy hoàn thành bảng sau:

Trả lời:

Câu 5 trang 47. Kể tên và viết công thức hóa học các đơn chất kim loại và đơn chất phi kim ở thể rắn.
Trả lời:
Đơn chất kim loại ở thể rắn: sodium (Na), potassium (K), magnesium (Mg), aluminium (Al), iron (Fe), calcium (Ca), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), zinc (Zn), …
Đơn chất phi kim ở thể rắn: carbon (C), phosphorus (P), silicon (Si, sulfur (S), boron (B), iodine (I₂),…

Câu 6 trang 48. Em hãy hoàn thành bảng sau:

Trả lời:
Bảng hoàn chỉnh:

Câu 7 trang 48. Công thức hóa học của iron(III) oxide là Fe₂O₃, hãy cho biết thành phần nguyên tố, số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố và tính khối lượng phân tử.
Trả lời:
Thành phần phân tử iron(III) oxide gồm 2 nguyên tử Fe và 3 nguyên tử O.
Khối lượng phân tử bằng: 56 × 2 + 16 × 3 = 160 amu.

Câu 8 trang 48. Công thức hóa học của một chất cho biết được những thông tin gì?
Trả lời:
Công thức hóa học cho biết thành phần nguyên tố và số lượng nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong phân tử đó. Từ đó, có thể tính được khối lượng phân tử.

Câu 9 trang 48. Tính phần trăm mỗi nguyên tố có trong các hợp chất: Al₂O₃, MgCl₂, Na₂S, (NH₄)₂CO₃
Trả lời:
Đối với hợp chất Al₂O₃
%O = 100% - 52,94% = 47,06%
Đối với hợp chất MgCl₂
%Cl = 100% - 25,26% = 74,74%
Đối với hợp chất Na₂S
%S = 100% - 29,49% = 70,51%
Đối với hợp chất (NH₄)₂CO₃
%O = 100% - %N - %H - %C = 100% - 29,17% - 8,33% - 12,5% = 50%

Câu 10 trang 49. Phân tử X có 75% khối lượng là aluminium, còn lại là carbon. Xác định công thức phân tử của X, biết khối lượng phân tử của nó là 144 amu.
Trả lời:
%C = 100% - %Al = 100% - 75% = 25%
Giải ra được x = 4
Giải ra được y = 3
=> Công thức hóa học của hợp chất X là Al₄C₃

II. Câu hỏi luyện tập
Bài luyện tập 1 trang 46. Trong một hợp chất cộng hóa trị, nguyên tố X có hóa trị IV. Theo em, 1 nguyên tử X có khả năng liên kết với bao nhiêu nguyên tử O hoặc bao nhiêu nguyên tử H?
Trả lời:
Nguyên tố X có hóa trị IV ⇒ Có khả năng liên kết với 4 nguyên tử H (mỗi nguyên tử H có hóa trị I)
Ví dụ: Nguyên tố C hóa trị IV, có thể liên kết với 4 nguyên tử H (mỗi nguyên tử H có hóa trị I) để tạo thành phân tử methane.
Nguyên tố X có hóa trị IV ⇒ Có khả năng liên kết với 2 nguyên tử O (mỗi nguyên tử O có hóa trị II)
Ví dụ: Nguyên tố C hóa trị IV, có thể liên kết với 2 nguyên tử O (mỗi nguyên tử O có hóa trị II) để tạo thành phân tử carbon dioxide.

Bài luyện tập 2 trang 46. Dựa vào hóa trị các nguyên tố ở bảng Phụ lục 1 trang 187, em hãy cho biết một nguyên tử Ca có thể kết hợp với bao nhiêu nguyên tử Cl hoặc bao nhiêu nguyên tử O.
Trả lời:
Dựa vào Phụ lục ta thấy Ca hóa trị II, Cl hóa trị I, O hóa trị II
⇒ Một nguyên tử Ca có thể kết hợp được với 2 nguyên tử Cl. Hợp chất tạo thành là CaCl₂.

Bài luyện tập 1 trang 49. Viết công thức hóa học của phosphoric acid có cấu tạo từ hydrogen và nhóm phosphate. Trong phosphoric acid, nguyên tố nào có phần trăm lớn nhất?
Trả lời:
Công thức hóa học của phosphoric acid là: H₃PO₄
Tính thành phần phần trăm các nguyên tố trong hợp chất:
%O = 100% - 3,06% - 31,63% = 65,31%
Vậy trong phosphoric acid nguyên tố O có phần trăm lớn nhất

Bài luyện tập 2 trang 49. Hợp chất (Y) có công thức FexOy, trong đó Fe chiếm 70% theo khối lượng. Khối lượng phân tử (Y) là 160 amu. Xác định công thức hóa học của hợp chất (Y)
Trả lời:
%O = 100% - %Fe = 100% - 70% = 30%
Giải ra được x = 2
Giải ra được y = 3
=> Công thức hóa học của hợp chất là Fe₂O₃

Bài 2 trang 51. Dựa vào bảng hóa trị ở Phụ lục trang 187, em hãy hoàn thành bảng sau:

Trả lời:
Hoàn chỉnh bảng sau

Bài 3 trang 51. Thạch nhũ trong hang động có thành phần chính là hợp chất (T). Phân tử (T) có cấu tạo từ nguyên tố calcium, carbon và oxygen với các tỉ lệ phần trăm tương ứng là 40%, 12% và 48%. Khối lượng phân tử (T) là 100 amu. Hãy xác định công thức hóa học của (T).
Trả lời:
Gọi công thức tổng quát của phân tử T là Ca_xC_yO_z
Dựa vào tỷ lệ phần trăm các nguyên tố trong phân tử ta lần lượt tìm được x, y, z:
=> x = 1
=> y = 1
=> z = 3
Vậy công thức phân tử của T là CaCO₃