Một khoáng vật chứa 31,3% Si, 53,6% O còn lại là Al và Be. Xác định công thức khoáng vật
CHUYÊN ĐỀXÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HOÁ HỌC CỦA MỘT CHẤTChủ đề I:Xác định công thức hoá học của chất có hai nguyên tố dựa vào hoá trị của chúng.- Ghi hai ký hiệu hoá học chỉ hai nguyên tố kèm theo hoá trị đặt bên trái củamỗi nguyên tố.- Hoá trị của nguyên tố này là chỉ số của nguyên tử kia. III IIVí dụ: AlO công thức hoá họcAl2O3* Chú ý:- Các chỉ số phải tối giản nên phải đơn giản chúng nếu cần.- Nếu hoá trị nguyên tố như nhau, các chỉ số đều là 1.Bài tập 1 : Lập công thức hoá học của hợp chất chứa hai nguyên tố sau: a] P[V] và O[II] b] C[IV] và S[II] c] Mg[II] và O[II]GIẢIV IIa] PO Công thức hoá học P2O5IV IIb] CS Công thức hoá học CS2 [các chỉ số 2 và 4 đã đơn giản cho 2] II Ic] MgO Công thức hoá học MgOChủ đề II:Xác định công thức hoá học của chất gồm nguyên tố kết hợp với một nhóm nguyêntố.- Một nhóm các nguyên tố cũng có thể hoá trị, ví dụ nhóm SO4 có hoá trị II;nhóm NO3 có hoá trị I; nhóm PO4 có hoá trị III - Hoá trị củ nguyên tố [hay nhóm nguyên tố] này chỉ nhóm nguyên tố [haynguyên tố] kia.Bài tập 2: Lập công thức hoá học của chất tạo bởi: a] Zn[II] và NO3[I] b] Fe[III] và SO4[II] c] Na[I] và PO4[III] d] Cu[II] và SO4[II] GIẢIII Ia] ZnNO3 Công thức hoá học Zn[NO3]2III IIb] FeSO4Công thức hoá học Fe2[SO4]3 I IIIc] NaPO4 Công thức hoá học Na3PO4 II IId] CuSO4Công thức hoá học CuSO4* Chú ý : Khi một nhóm nguyên tố có mang chỉ số, ta phải để nhóm này trongdấu[].Chủ đề III:Xác định công thức hoá học của một chất dựa vào két quả phân tích định lượng.Kết quả phân tích định lượng cho biết % về khối lượng các nguyên tố trong mộthợp chất.Một hợp chất MX, MY, MZ, ta tính được tỉ lệ x; y; z. Với các chất vô cơ, tỉ lệ tối giảnnhất giữa x, y, z, thương cũng là các giá trị chỉ số cần tìm.Bài tập 3: Phân tích một hợp chất vô cơ A người ta nhận được % về khối lượng Klà 45,95%; % về khối lượng N là16,45% và % về khối lượng O là 37,6%. Xác địnhcông thức hoá học của A.GIẢIVì %K + %N + %O = 45,95 + 16,45 + 37,6 = 100 nên A chỉ chứa K, N, O.Gọi công thức của A là Kx,Ky, Kz ta có: = 1,17 : 1,17 : 2,34 = 1 : 1 : 2vậy A có công thức hoá học là KNO2Bài tập 4: Phân tích một hợp chất vô cơ A chỉ chứa Na, S, O nhận thấy % về khốilượng của Na, S, O lần lượt là 20,72%; 28,82% và 50,46%.Tìm công thức hoá học của AGIẢIGọi công thức A là Nax SyOz = 0,9 : 0,9 : 3,15 = 2 : 2 : 7Vậy A có công thức hoá học Na2S2O7Chủ đề IV:Xác định công thức hoá học một chất dựa theo phương trình hoá học.- đặt công thức chất đã cho.- đặt a là số mol một chất đã cho, viết phương trình phản ứng xảy ra, rồi tính sốmol các chất có liên quan.- Lập hệ phương trình. Giải hệ tìm nguyên tử khối của nguyên tốchưa biết. Suy ratên nguyên tố và tên chất.Các công thức cần nhớ:x: y: z = :1445,16:3995,45166,37x: y: z = 4616,50:3282,28:2372,20Số mol = mol l îng khèigam Sè Số mol = mol l îng khèitc]lÝt khÝ[dk SèBài tập 5: Hoà tan hoàn toàn 3,6 gam một kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl thuđược 3,36 lit khí H2 [đktc]. Xác định tên kim loại đã dùng.Na2SO4GiảiĐặt A là tên kim loại đã dùng.Gọi A là số mol A đã phản ứng theo phương trình.A + 2HCl = ACl2 + H21 mol 1 mola mol a molSuy ra ta có hệ: a.A = 3,6 a = 3,36 : 22,4 = 0,15 Giải ra ta được A=24. Vậy kim loại trên là Mg.Giảia. Đặt công thức muối sunfat hoá trị I là X2SO4.Gọi a là số mol X2SO4 đã dùng. Như vậy dung dịch A có chứa a mol X2SO4.Ta có phản ứng hoá học của dung dịch A với BaCl2.X2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2XCl1mol 1mola mol a molSuy ra có hệ: a.[2X+96] = 18,46 [1]a =13,023329,30= Từ [1] 14213,046,18962 ==+⇒ X 23=⇒X ⇒X là Na. ⇒Muối đã dùng là muối Na2SO4.b. 500ml dung dịch A có chứa 0,13mol Na2SO4 do đó:CM = M26,05,013,0=Chủ đề V:Xác định công thức hoá học một chất bằng bài toán biện luận.Vấn đề tương tự như chủ đề 4, trong đó hệ phương trình phải giải bằng phươngpháp biện luận.Bài tập 6:Hoà tan hoàn toàn 18,46g một muối sunfat của kim loại hoá trị I vào nướcđược 500ml dung dịch A. Cho toàn bộ dung dịch tác dụng với dung dịch BaCl2dư được 30,29g một muối sunfat kết tủa.a. Tìm công thức hoá học muối đã dùng.b. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch A.Bài tập 7:Hoà tan hoàn toàn 3,78g một kim loại X thu được 4,704l H2 [đktc]. Xác định kim loại X.GIẢIGọi n là hoá trị của kim loại và a là số mol của kim loại X đã dùng, ta có phươngtrình phản ứng:X + HCl XCln + 2nH21 mol 2nmola mol 2anmolSuy ra ta có hệ: aX = 3,78 [1] 2an = 4,22704,4 = 0,21 [2][2] ⇒ an = 0,42 [3][1] : [3] ⇒ nx = 9⇒ X = 9nVì hoá trị kim loại có thể là 1; 2 hoặc 3. Do đó xét bảng sau:n 1 2 3X 9 18 27Trong số các kim loại đã biết, chỉ có Al có hoá trị III, ứng với nguyên tửlượng 27 là phù hợp kết quả biện luận trên.Vậy X là kim loại nhôm.GIẢIGọi a là số mol mỗi kim loại đã dùng, ta có phản ứngA + 2HCl = Acl2 + H21 mol a mola mol a molSuy ra ta có hệ: aA + aB = 4 [1] a + a = 1,04,2224,2=[2]Từ [1] ⇒ a[A+B] =4 [2] ⇒ a = 0,05. Do đó:A + B = 8005,04=Xét bảng sau:A 24 40 58 65B 56 40 22 15Ta thấy chỉ có A = 24, ứng với B = 56 là phù hợp.Vậy A là Mg, B là Fe.Chủ đề VI:Bài tập 8:Hoà tan hoàn toàn 4g hỗn hợp 2 kim loại A, B cùng có hoá trị II, và có tỉ lệmol là 1:1 bằng dung dịch HCl thu được 2,24lít H2 [đktc]. Hỏi A, B là các kimloại nào trong số các kim loại sau:Mg, Ca, Ba, Zn, Fe, Ni? Cho Mg=24; Ca=40; Ba=137; Zn=65; Fe=56; Ni=58.Xác định công thức hoá học một chất dựa trên các tính chất vật lý, tính chất hoáhọc của chất đó.Đây là một dạng bài tập khó, đòi hỏi tính suy luận cao, do đó đòi hỏi học sinhphải nắm vững tính chất các chất. Ví dụ:- Các hợp chất của Natri khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng,của Kali cho ngọn lửa màu tím, của Xezi cho ngọn lửa xanh da trời.- Khí không màu, không mùi, không cháy là N2 hoặc CO2.- Dựa trên các tính chất vừa nêu, suy ra thành phần nguyên tố của chất cầntìm và công thức hoá học thích hợp.GIẢIA và B đều cho ngọn lửa màu vàng khi đốt nóng chứng tỏ A, B đều là hợp chấtcủa Natri.Khí C không màu, không mùi, làm đục nước vôi trong nên phải là CO2.A nung nóng cho H2O và CO2 cho thấy A phải là muối Hiđrocacbonat, có chứanhóm -HCO3 trong phân tử. Vậy A là NaHCO3; B là Na2CO3.Các phương trình phản ứng:NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2OCO2 + Ca[OH]2 CaCO3 + H2OGIẢIKhí C không màu, không mùi, tác dụng được với nước vôi trong và là sản phẩmcủa phản ứng nhiệt phân nên phải là CO2.Khí CO2 tác dụng với nước vôi trong dư tạo muối A kết tủa cho thấy A chính làCaCO3.Vậy A có công thức hoá học CaCO3. Các phản ứng:CaCO3 CaO + CO2CO2 + Ca[OH]2 CaCO3 +H2O GiảiKhí Y không màu, không mùi, không cháy nên là CO2 hoặc N2.Bài tập 9:A là hợp chất vô cơ khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng. Nung nóng A ởnhiệt độ cao được chất rắn B, hơi nước và khí C không màu, không mùi, làmđục với nước vôi trong. Biết chất rắn B cũng cho ngọn lửa màu vàng khi đốtnóng.Xác định công thức hoá học của A, B và viết phương trình phản ứng.Bài tập 10:A là hợp chất vô cơ có nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng. Nung nóng Ađược chất rắn B và khí C không màu, không mùi. Cho C lội qua bình nướcvôi trong, dư lại thấy xuất hiện chất rắn A.Xác định công thức hoá học của A và viết phương trình phản ứng.Băi tập 11:X lă một muối v cơ thường dng trong phng th nghiệm. Nung nng được haikh Y vă Z, trong đ kh Y khng mău, khng mi, khng chây, cn Z lă hợp chất tạobởi hai nguyín tố hiđro vă oxi. Xâc định cng thức hoâ học của X.t0Z là hợp chất tạo bởi hiđro và oxi, đồng thời là sản phẩm của phản ứng nhiệtphân nên chỉ có thể là nước H2O.Nhưng Y không thể là CO2 vì không có muối nào nhiệt phân chỉ tạo CO2 và hơinước. Vậy Y chỉ có thể là N2 do đó X là NH4NO2. Thật vậy:NH4NO2 N2 + 2H2OLUYỆN TẬPBài 1: Tìm CTHH của chất tạo bởi:a. N [V] và O [II].b. Mg [II] và P[III].c. Na [I] và SO4 [II].d. Al [III] và NO3 [I].Bài 2: Phân tích một hợp chất, nhận thấy có 15,8% nhôm; 28,1% lưu huỳnhvà 56,1% oxi về khối lượng. Tìm CTHHcủa hợp chất trên.ĐS: Al2[SO4]3Bài 3: Phân tích định lượng muối vô cơ X, nhận thấy có 46,94% Natri;24,49% Cacbon và 28,57% Nitơ về khối lượng. Tìm CTHH của X.ĐS: NaCNBài 4: Một oxit của kim loại hoá trị II có chứa 40% oxi về khối lượng. Tìm côngthức hoá học oxít trên.ĐS: MgOBài 5: Phân tích thành phần một muối clorua của một kim loại hoá trị I. Nhận thấymuối này có chứa 60,68% clo về khối lượng. Tìm công thức hoá học muối trên.ĐS: NaClBài 6: Một khoáng vật có chứa 31,3% silic; 53,6% oxi; còn lại là nhôm và beri.Định công thức hoá học của khoáng vật đó.ĐS: Al2O23BeO.6SiO2Bài 7: Hoà tan hoàn toàn 2,8g một kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl thu được1,12 lít H2 [đktc]. Định công thức hoá học của kim loại ttrên.ĐS: FeBài 8: Cho 1,68g một kim loại hoá trị II tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl.Sau khi phản ứng xong nhận thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng nặng hơnkhối lượng dung dịch ban đầu là 1,54g.Xác định công thức hoá học kim loại đã dùng.ĐS: MgBài 9: Hoà tan hoàn toàn 13g một hoá trị II bằng dung HCl. Cô cạn dung dịch sauphản ứng thu được 27,2g muối khan. Xác định công thức hoá học kim loại đãdùng.ĐS: ZnBài 10: Để hoà tan hoàn toàn 4,48g mọt oxit kim loại hoá trị II phải dùng 100mldung dịch H2SO4 0,8M. Đun nhẹ dung dịch thu được thấy xuất hiện tối đa mộtlượng tinh thể muối ngâm nước nặng 13,76g.a. Tìm công thức hoá học oxit đã dùng.b. Tìm công thức hoá học muối ngâm nước.ĐS: a. CaO; b. CaSO4.2H2OBài 11: Hoà tan hoàn toàn 1,2g một kim loại hoá trị chưa rõ bằng dung dịch HClthu được 1,12 lít H2 [đktc]. Tìm công thức hoá học của kim loại nói trên.t0ĐS: MgBài 12: A là một kim loại hoá trị II. Nếu cho 2,4g kim loại A tác dụng với 100mldung dịch HCl 1,5M thấy sau phản ứng vẫn còn một phần kim loại A chưa tan hết.Cũng 2,4g kim loại A nếu tác dụng với 125ml dung dịch 2M thấy sau phản ứngvẫn còn dư axit.Xác định công thức hoá học kim loại A.ĐS: MgBài 13: Có một oxit kim loại hoá trị II. Nếu cho 3g oxit này tác dụng với mộtlượng nước dư được dung dịch A có tính kiềm.Chia dung dịch A làm 2 phần bằngnhau.- Phần 1 cho tác dụng với 90ml dung dịch HCl 1M thấy dung dịch sau phảnứng làm giấy quỳ hoá xanh.- Phần 2 cho tác dụng với V ml dung dịch HCl 1M thấy dung dịch sau phảnứng không làm giấy quỳ tím đổi màu.A. Xác định công thức hoá học của oxit kim loại đã dùng.B. Định V.ĐS: a, Li2O b, 100ml.Bài 14: Hoà tan 9,4g một oxit kim loại hoá trị I vào nước đựng dung dịch A cótính kiềm. Chia A làm 2 phần bằng nhau.- phần I cho tác dụng với 95ml dung dịch HCl 1M thấy sau phản ứng vẫn cònkiềm dư.- Phần II cho tác dụng với 105ml dung dịch HCl 1M thấy sau phản ứng vẫncòn axit dư.Xác định công thức hoá học oxit đã dùng.ĐS: K2O.Bài 15: A, B, C là các hợp chất vô chất vô cơ của một kim loại, khi đốt cháy đềucho ngọn lửa màu vàng. A tác dụng với B tạo thành C. Nung nóng B ở nhiệt độ caođược C, hơi nước và khí D là hợp chất của cacbon. Biết D tác dụng với A tạo đượcB hoặc C.Xác định công thức hoá học A, B, C.ĐS: NaOH; NaHCO3; Na2CO3.Bài 16: Muối A khi đốt cháy cho ngọn lửa màu vàng. Nung nóng A được chất rắnB và có hơi nước thoát ra. A cũng như B đều tác dụng được với dung dịch HCl tạokhí C không màu, không mùi, không cháy.Xác định công thức hoá học của A.ĐS: Na2CO3.10H2O