THÍ NGHIỆM: ĐIỀU CHẾ VÀ THU KHÍ OXI TRONG … · Web viewXác định công thức hóa học dựa vào kết quả phân tích định lượng D2.1. Xác định công

“ RÈN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP VỀ CÔNG THỨC HÓA HỌC CHO HỌC SINH THCS”

CHUYÊN ĐỀ 1. BÀI TẬP TÍNH THEO CÔNG THỨC HÓA HỌC

Dạng 1. Biết công thức hóa học, tính thành phần phần trăm về khối

lượng các nguyên tố.

Cách giải

Giả sử có công thức hóa học đã biết AxBy

- Tính khối lượng mol của hợp chất

- Tính thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố trong hợp chất

hoặc

Trong đó

(+) mA, mB là khối lượng của nguyên tố A, B

(+) M lần lượt là khối lượng mol của AxBy

Nếu hợp chất có nhiều nguyên tố thì ta tính tương tự như trên.

Ví dụ 1: Tính thành phần phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong

hợp chất SO2.

Hướng dẫn

- Tìm khối lượng mol của hợp chất

- Thành phần phần trăm về khối lượng các nguyên tố trong hợp chất SO2 là

( hoặc %O = 100% - % S = 50%)

Ví dụ 2. Trong các hợp chất sau, hợp chất nào có hàm lượng sắt cao nhất?

a. FeO b. Fe2O3 c. Fe3O4 d. FeSO4 e. FeS2.

Hướng dẫn

Giáo viên: Nguyễn Thị Giang - Trang - Trường THCS T.T Khoái Châu1


Cách 1. Tính thành phần Fe trong từng hợp chất

Trong hợp chất FeO :

Trong hợp chất Fe2O3 :

Trong hợp chất Fe3O4 :

Trong hợp chất FeSO4 :

Trong hợp chất FeS2 :

Vậy hợp chất FeO có hàm lượng Fe cao nhất

Cách 2. Suy luận nhanh: Do O = 16; S = 32 nên 1 nguyên tử S tính bằng 2

nguyên tử O. Quy S sang O và tính xem ở mỗi chất trung bình 1 nguyên tử sắt

kết hợp với bao nhiêu nguyên tử O. Chất nào có số nguyên tử O nhỏ nhất thì

chất đó có hàm lượng Fe lớn nhất.

Kết luận: Hợp chất FeO có hàm lượng Fe cao nhất.

Dạng 2. Tính khối lượng của mỗi nguyên tố có trong một lượng hợp chất

Bài toán tổng quát: Tính khối lượng của nguyên tố A trong a gam hợp chất

AxBy?

Cách giải:

- Trong gam hợp chất thì có x.A gam nguyên tố A

Vậy trong a gam hợp chất thì có b gam nguyên tố A

Ví dụ 1: Tìm khối lượng của C trong 22 gam CO2

Hướng dẫn

Ta có MCO = 12 + 16.2 = 44 (g)

Trong 44 gam CO2 có 12 gam C



vậy trong 22 g CO2 có b gam C

=> )

Ví dụ 2. Để tăng năng suất cho cây trồng, một bác nông dân đã đến cửa

hàng phân bón để mua phân đạm. Cửa hàng đó có các loại phân bón sau:

NH4NO3 (đạm 2 lá); (NH2)2CO ( đạm U rê), (NH4)2SO4 ( đạm 1 lá). Theo em,

nếu bác nông dân mua 500 kg phân đạm, thì nên mua loại đạm nào có lợi

nhất? Tại sao?

Hướng dẫn

Loại đạm có lợi nhất là đạm có hàm lượng N cao nhất

Cách 1.

+ Đạm 2 lá

=>

+ Đạm urê

=>

+ Đạm 1 lá

=>

Kết luận: Vậy bón đạm urê là có lợi nhất.

Cách 2.

+ Đạm 2 lá:

=>



+ Đạm urê:

=>

+ Đạm một lá:

=>

Kết luận: Vậy bón đạm urê là có lợi nhất

CHUYÊN ĐỀ 2. BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC

Phương pháp chung

a) Đối với bài toán tìm công thức của chất vô cơ:

Bao gồm xác định tên kim loại, tên oxit, tên muối, bazơ…

Phương pháp chung là tìm được nguyên tử khối của kim loại, phân tử

khối của oxi, muối…hoặc tìm được tỉ lệ về số nguyên tử của các nguyên tố

trong hợp chất. Muốn làm được như vậy chúng ta có thể áp dụng phương pháp

trung bình ( nguyên tử khối trung bình, phân tử khối trung bình) và phối hợp các

phương pháp khác như phương pháp đại số, bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối

lượng…

Một số kim loại có nhiều hóa trị nên trong các phản ứng khác nhau nó có

thể thể hiện các hóa trị khác nhau, tùy thuộc vào đề bài.

b) Đối với bài toán tìm công thức phân tử hoặc công thức cấu tạo của hợp

chất hữu cơ thì phương pháp chung là tìm được số nguyên tử cacbon, hiđro,

oxi… hoặc tìm được phân tử khối của hợp chất đó và tỉ lệ số nguyên tử các

nguyên tố trong phân tử. Xác định công thức hợp chất có thể thông qua công

thức đơn giản. Muốn vậy chúng ta cũng sử dụng phương pháp trung bình (số

nguyên tử cacbon trung bình, phân tử khối trung bình), phương pháp đại số,



phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp bảo toàn khối lượng, biện

luận...

Muốn giải được bài toán dạng này thì điều quan trọng nhất là phải viết

được các công thức phân tử dạng tổng quát của hợp chất hữu cơ đó phù hợp với

bài toán.

Viết đúng và cân bằng đúng phương trình dạng tổng quát

Lưu ý: Hỗn hợp hiđrocacbon ở thể khí thì: n 4 và 4

Dạng 1. Lập công thức khi biết thành phần các nguyên tố và hóa trị của

chúng.

Cách giải

- Gọi công thức dạng chung

- Áp dụng quy tắc hóa trị ta có a.x = b.y

( a là hóa trị của A, b là hóa trị của B; B có thể là nhóm nguyên tử)

+ Nếu a = b thì công thức là AB

+ Nếu a # b ; Ta có

Chọn a’, b’ là nhứng số nguyên dương và tỉ lệ là tối giản

Suy ra x = b hoặc b’; y = a hoặc a’

Ví dụ 1: Lập công thức hóa học của nhôm oxit, biết rằng đó là hợp chất của

Al và O.

Hướng dẫn

- Gọi công thức dạng: ( x,y là các số nguyên dương)

- Áp dụng quy tắc hóa trị ta có: x. III = y. II

=> => Suy ra x =2, y = 3

- Vậy công thức của nhôm oxit là Al2O3

Ví dụ 2: Lập công thức hóa học của Ca có hóa trị II và gốc SO4 Có hóa trị

II.



Học sinh vận dụng

Cách 1. - Viết công thức dưới dạng: CaIIx(SO4)II

y ta có: x.II = y.II

Ta có tỷ lệ =>

- Chọn x = 1; y = 1 ta có công thức hóa học là: CaSO4.

Cách 2. - Từ tỷ lệ: ta có thể tính nhẩm

- Khi a = b thì x = y =1 = > công thức CaSO4

(*)Có thể áp dụng cách 2 để tính nhẩm cho một số các trường hợp sau đây

- Khi a = b thì x = y = 1

+ Hợp chất

x = y = 1 Vậy công thức hóa học là: MgO

+ Hợp chất x = y = 1

Vậy công thức hóa học là: AlPO4

- Khi a = I thì x = b và y = 1 hoặc b = I thì x = 1 và y = a.

x = 2; y = 1.

Vậy công thức hóa học là: Na2O

- Khi a > b đều là số chẵn x = 1 và y = a : b

ta có CO2

ta có SO3

- Khi a b và đều 2 thì x = b và y = a.

Nếu cả x và y đều là số chẵn hoặc có ước số chung thì rút gọn lấy số đơn giản

nhất.

Dạng 2. Xác định công thức hóa học dựa vào kết quả phân tích định lượng

D2.1. Xác định công thức hóa học khi biết thành phần phần trăm về khối

lượng các nguyên tố và phân tử khối.

Cách giải



- Giả sử công thức của hợp chất là AxBy, biết %A và %B. Cần tìm x và y

- Tìm khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất

mA = mB = ( hoặc mB = - mA )

- Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất

; => Suy ra:

- Chọn x = a, y = b => suy ra công thức của hợp chất

( Lưu ý trong công thức của hợp chất hai nguyên tố

- Nếu một nguyên tố là Oxi thì Oxi luôn luôn đứng sau

- Nếu một nguyên tố là kim loại, một nguyên tố là phi kim thì kim

loại luôn luôn đứng trước

- Trong trường hợp bài toán cho tỉ khối chất khí thì dựa vào tỉ khối chất

khí để tìm khối lượng mol của chất cần tìm theo CT: MA = dA/B . MB hoặc MA =

dA/KK . 29 )

Ví dụ 1: Hợp chất X có phân tử khối bằng 62 đvC. Trong phân tử của hợp

chất nguyên tố oxi chiếm 25,8% theo khối lượng, còn lại là nguyên tố Na.

Lập công thức hóa học của X?

Hướng dẫn

Gọi công thức của X là NaxOy

- Khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất là

- Trong một mol phân tử hợp chất X có

- Ta có

Suy ra công thức của X là Na2O



Ví dụ 2. Tìm công thức hóa học của hợp chất khi biết thành phần khối

lượng như sau: 2,4% H, 39,1% S và 58,5% O. Biết phân tử khối là 82

đvC.

Hướng dẫn

- Gọi công thức cần tìm là HxSyOz

Ta có x + 32y + 16z = 82

- Lập khối lượng mỗi nguyên tố trong hợp chất

- Tìm số mol nguyên tử của từng nguyên tố

nH = 2 : 1 = 2 (mol)

nS = 32 : 32 = 1 (mol)

nO = 48 : 16 = 3(mol)

=> x = 2, y = 1, z = 3

- Vậy công thức của hợp chất là H2SO3

Ví dụ 3: Xác định công thức hóa học một oxit của lưu huỳnh biết phân tử

khối của oxit đó là 80 và trong đó S chiếm 40% về khối lượng?

Hướng dẫn

Cách 1

- Gọi công thức của hợp chất là SxOy

- Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố trong 1 mol hợp chất

=> x = 1. y = 3

- Vậy công thức hóa học cần tìm là S03.



Cách 2


- Tìm tỉ lệ khối lượng các nguyên tố. Vì khối lượng mỗi nguyên tố

trong phân tử tỉ lệ với thành phần phần trăm nên ta có:

=> x =1, y = 3.

- Công thức hóa học cần tìm là SO3.

Cách 3


- Lập tỉ số về khối lượng để tìm x,y

- Vậy công thức là SO3

Ví dụ 4. Phân tử hợp chất D có tỉ khối đối với khí hiđro bằng 17. Biết trong

D, H chiếm 5,88 % về khối lượng, còn lại là Lưu huỳnh. Xác định công thức

phân tử của D.

Hướng dẫn

- Tính khối lượng mol của hợp chất

=> MA = 17.2 = 34 (g)

- Sau đó có thể làm theo 1 trong 3 cách giống như ví dụ 3 để xác

định được công thức của hợp chất là H2S.

D2.2. Xác định công thức hóa học khi biết thành phần phần trăm về khối

lượng mà không biết khối lượng mol của hợp chất.

Cách giải

- Công thức chung của hợp chất dạng AxBy hoặc AxByCz…



( trong đó a,b,c là những số nguyên dương, tối giản)

- Chọn x = a, y = b, z = c => Suy ra công thức hóa học của hợp chất.

Ví dụ 1: Khi phân tích một muối chứa 52,35%K và 47,65% Cl về khối

lượng. Xác định công thức hóa học của muối trên?

Hướng dẫn

- Gọi công thức hóa học của hợp chất là KxCly

Ta có:

- Suy ra công thức của hợp chất muối cần tìm là KCl

Ví dụ 2. Phân tích một hợp chất vô cơ A có thành phần % theo khối lượng

như sau: Cu chiếm 40 %, S chiếm 20 % và O chiếm 40%. Xác định công

thức hóa học của A?

Hướng dẫn

- Gọi công thức của hợp chất là CuxSyOz

- Ta có x : y : z =

=> x : y: z =

x : y : z = 0,625 : 0,625 : 2,5

=> x: y: z = 1 : 1: 4

- Vậy công thức của A là CuSO4

D2.3. Xác đinh công thức hóa học khi biết tỉ lệ khối lượng của các nguyên

tố trong hợp chất.

Cách giải

- Gọi công thức cần tìm là AxBy , biết tỉ lệ khối lượng của A với B là a:b

Ta có: (Trong đó a’, b’ là các số nguyên dương, tối

giản)

=> x = a’, y = b’

- Suy ra công thức hóa học của hợp chất



Ví dụ 1: Tìm công thức hóa học của một oxit của sắt, biết rằng tỷ lệ khối

lượng của sắt và oxi là 7:3.

Hướng dẫn

- Gọi công thức cần tìm là FexOy

- Ta có :

- Vậy công thức của oxit sắt đó là Fe2O3

Ví dụ 2. Một hợp chất có tỉ lệ về khối lượng của các nguyên tố Ca: N: O lần

lượt là 10:7:24. Xác định công thức hóa học của hợp chất biết N và O hình

thành nhóm nguyên tử, và trong nhóm tỉ lệ số nguyên tử của N: O = 1:3.

Hướng dẫn

- Gọi công thức hóa học của hợp chất cần tìm là CaxNyOz

- Ta có x : y : z =

=> x : y : z = 1 : 2 : 6

- Vì trong nhóm nguyên tử, tỉ lệ số nguyên tử N : O = 1 : 3

Ta có nhóm (NO3)n và 3. n = 6 => n =2

- Vậy công thức của hợp chất là Ca(NO3)2.

D2.4. Lập công thức hóa học của tinh thể ngậm nước.

Cách giải

- Tìm khối lượng mol hoặc số mol của tinh thể ngậm nước

- Tính khối lượng nước có trong một mol tinh thể

- Tìm số mol nước có trong một mol tinh thể ( đó là số phân tử nước có

trong tinh thể ngậm nước)

Ví dụ 1: Tìm CTHH của muối ngậm nước CaCl2 .x H2O. Biết rằng lượng

Ca chiếm 18,26%.

Hướng dẫn

- Ta có:



- Khối lượng nước trong tinh thể là: 219-111 = 108(g)

- Số mol nước trong tinh thể x = 108:18 = 6 (mol)

- Vậy công thức của tinh thể ngậm nước là CaCl2.6H2O

Ví dụ 2: Hòa tan 6,66 g tinh thể Al2(SO4)3. nH2O vào nước được dung dịch

A. Lấy 1/10 dung dịch A cho tác dụng với dung dịch BaCl2 thấy tạo thành

0,699 gam kết tủa. Xác định công thức tinh thể của muối nhôm sunfat.

Hướng dẫn

PTHH: Al2(SO4)3 + 3BaCl2 -> 3BaSO4 + 2AlCl3

Theo PTHH, cứ 1 mol tức là (342+18n) g tinh thể -> thu được 699 g kết tủa

Theo bài cứ 6,66 :10 g tinh thể -> thu được 0,699 g kết tủa

=> 342+18n = (699 . 0,66):0,699 => n = 18

Vậy công thức của tinh thể là Al2(SO4)3. 18H2O

D2.5. Xác định công thức hợp chất hữu cơ dựa vào thành phần nguyên tố.

Cách giải

- Xác định hợp chất hữu cơ cần tìm có bao nhiêu nguyên tố

- Gọi công thức phân tử của hợp chất hữu cơ cần tìm là CxHy hoặc CxHyOz,

CxHyOzNt…

- Tìm tỉ lệ:

+ Nếu biết tỉ lệ % các nguyên tố x : y : z :… = = x’:y’:z’

+ Nếu biết khối lượng của từng nguyên tố trong hợp chất

- Công thức đơn giản (Cx’Hy’Oz’..)n

Ta có M = (12.x’ + y’ + 16.z’).n => tìm được giá trị n

=> Suy ra công thức hóa học cần tìm.



Ví dụ 1. Đốt cháy 4,5 gam hợp chất hữu cơ A thu được 6,6 g CO2 và 2,7 g

H2O. Biết khối lượng phân tử của A là 60 đvC. Xác định công thức hóa học

của A?

Hướng dẫn

- Khối lượng các nguyên tố trong A

- Gọi công thức của A là CxHyOz

=>

=>

- Công thức đơn giản của A là (CH2O)n

- Ta có MA = (12+2+16).n = 60 => n = 2

- Vậy công thức phân tử của A là C2H4O2

Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn 10,4g hợp chất hữu cơ X rồi cho sản phẩm lần

lượt qua bình (1) chứa H2SO4 đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư

thấy khối lượng bình (1) tăng lên 3,6g và bình (2) thu được 30g kết tủa. Khi

hóa hơi 2,6g X thu được thể tích đúng bằng thể tích của 0,8g oxi ở cùng đk

về nhiệt độ và áp suất. Xác định công thức phân tử của X.

Hướng dẫn

- Khối lượng bình 1 tăng chính là khối lượng H2O đã bị hấp thụ

=> => mH =

- Khối lượng kết tủa ở bình 2 là sản phẩm của PTHH

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

=> mC = 0,3.12 = 3,6 (g)



- Ta có mH + m C = 0,4 + 3,6 = 4 (g) < 10,4

=> Trong hợp chất có C,H và O

mO = 10,4 – 4 = 6,4 (g)

- Gọi công thức phân tử của X là CxHyOz

x : y: z =

- Công thức đơn giản: (C3H4O4)n

- Trong cùng đk, tỉ lệ thể tích cũng chính là tỉ lệ số mol.

Ta có

Mà => MX =

MX = ( 12.3 + 4+ 16.4).n = 104 => n = 1

- Vậy công thức phân tử của X là C3H4O4

Dạng 3. Xác định công thức bằng phương pháp biện luận

Dựa vào thông tin bài toán mà biện luận theo

- khả năng phản ứng

- giới hạn

- hóa trị

- lượng chất ( gam, mol)

- tính chất của mỗi chất….

Ví dụ 1: Hòa tan hoàn toàn 3,78 gam một kim loại M vào dung dịch HCl thu

được 4,704 lít khí H2 (đktc). Xác định kim loại M?

Hướng dẫn

- Gọi n, a lần lượt là hóa trị và số mol của kim loại M đã dùng.

- PTHH: 2M + 2n HCl -> 2MCln + n H2

a mol 0,5 a.n mol

- Ta có: a.M = 3,78 (g)

0,5.a.n = => M = 9 n

- Biện luận: Vì n là hóa trị của kim loại M nên



Xét bảng sau

n 1 2 3

M 9 18 27

Trong các kim loại đã biết, nhôm có hóa trị III và nguyên tử khối bằng 27

là phù hợp với kết quả trên. Vậy M là Al.

Ví dụ 2. Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp 4 g hai kim loại A và B cùng hóa trị II

và có tỉ lệ mol là 1:1 bằng dd HCl thu được 2,24 lít khí H2 (đktc). Hỏi A, B

là các kim loại nào trong các kim loại sau đây Mg, Ca, Ba, Fe, Zn, Ni.

Hướng dẫn

- Gọi a là số mol mỗi kim loại đã dùng

- PTHH:

amol amol

amol amol

- Ta có

Vậy

- Xét bảng sau

A 24 40 58 65

B 56 40 22 15

Ta thấy A = 24, B = 56 là phù hợp. Vậy A là Mg và B là Fe.

Dạng 4. Xác định công thức bằng phương pháp sử dụng giá trị trung bình

Cách giải

+ Hỗn hợp nhiều chất

+ Hỗn hợp có 2 chất : M1< M < M2



Ví dụ 1. Một hỗn hợp 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kì kế tiếp nhau

trong bảng hệ thống tuần hoàn có khối lượng là 8,5 gam. Hỗn hợp này tan

hết trong nước dư cho ra 3,36 lit khí H2 (đktc). Tìm hai kim loại A, B và

khối lượng của mỗi kim loại.

Hướng dẫn

- PTHH: 2A + 2H2O 2AOH + H2 (1)

2B + 2H2O 2BOH + H2 (2)

- Đặt a = nA , b = nB

ta có: a + b = 2 4,2236,3

= 0,3 (mol) (I)

- M trung bình: M = 3,05,8

= 28,33

Ta thấy 23 < M = 28,33 < 39

Giả sử MA < MB thì A là Na, B là K hoặc ngược lại.

mA + mB = 23a + 39b = 8,5 (II)

Từ (I, II) ta tính được: a = 0,2 mol, b = 0,1 mol.

- Vậy mNa = 0,2 . 23 = 4,6 g, mK = 0,1 . 39 = 3,9 g.

Ví dụ 2. Hoà tan 115,3 g hỗn hợp gồm MgCO3 và RCO3 bằng 500ml dung

dịch H2SO4 loãng ta thu được dung dịch A, chất rắn B và 4,48 lít CO2

(đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được 12g muối khan. Mặt khác đem

nung chất rắn B tới khối lượng không đổi thì thu được 11,2 lít CO2 (đktc)

và chất rắn B1. Tính nồng độ mol/lit của dung dịch H2SO4 loãng đã dùng,

khối lượng của B, B1 và khối lượng nguyên tử của R. Biết trong hỗn hợp

đầu số mol của RCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3.

Hướng dẫn

- Thay hỗn hợp MgCO3 và RCO3 bằng chất tương đương M CO3

Số mol CO2 thu được là: nCO 2 = 4,2248,4

= 0,2 (mol)

- PTHH: M CO3 + H2SO4 M SO4 + CO2 + H2O (1)



0,2 0,2 0,2 0,2

Vậy nH 2 SO 4 = nCO 2 = 0,2 (mol)

CM H 2 SO 4 = 5,02,0

= 0,4 M

- Chất rắn B là M CO3 dư:

M CO3 M O + CO2 (2)

0,5 0,5 0,5

Theo PT(1): từ 1 mol M CO3 tạo ra 1 mol M SO4 khối lượng tăng 36 gam.

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

115,3 = mB + mmuối tan - 7,2

Vậy mB = 110,5 g

Theo phản ứng (2): từ B chuyển thành B1, khối lượng giảm là:

mCO 2 = 0,5.44 = 22 g.

Vậy mB 1 = mB - mCO 2 = 110,5 - 22 = 88,5 g

Tổng số mol M CO3 là: 0,2 + 0,5 = 0,7 mol

Ta có M + 60 = 7,03,115

164,71 M = 104,71

Vì trong hỗn hợp đầu số mol của RCO3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO3.

Nên 104,71 = R = 137

Vậy R là Ba.

Ví dụ 3. Để hoà tan hoàn toàn 28,4 gam hỗn hợp 2 muối cacbonat của 2 kim loại có hóa trị II cần dùng 300ml dung dịch HCl aM và tạo ra 6,72 lit khí (đktc). Sau phản ứng, cô cạn dung dịch thu được m(g) muối khan. Tính giá trị a, m và xác định 2 kim loại trên.

Hướng dẫn

nCO 2 = 4,2272,6

= 0,3 (mol)

Thay hỗn hợp bằng M CO3

M CO3 + 2HCl M Cl2 + CO2 + H2O (1)



0,3 0,6 0,3 0,3

Theo tỉ lệ phản ứng ta có:

nHCl = 2 nCO 2 = 2 . 0,3 = 0,6 mol

CM HCl = a = 3,06,0

= 2M

Số mol của M CO3 = nCO 2 = 0,3 (mol)

Nên M + 60 = 3,04,28

= 94,67

M = 34,67

Gọi A, B là hai kim loại, giả sử MA < MB

Ta có: MA < M = 34,67 < MB để thoả mãn ta thấy 24 < M = 34,67 < 40.

Vậy hai kim loại đó Mg và Ca.

Khối lượng muối khan thu được sau khi cô cạn là:

m = (34,67 + 71).0,3 = 31,7 gam.

Dạng 5. Xác định công thức hóa học dựa vào phương trình hóa họcVí dụ 1. Đốt cháy hoàn toàn 1 hỗn hợp khí gồm 2 hidrocacbon có công thức tổng quát CnH2n và C mH2m + 2. (4 m 1); (4 n 2) cần dùng 35,2g khí

O2. Sau phản ứng thu được 14,4g H2O và lượng khí CO2 có thể tích bằng

thể tích của hỗn hợp khí ban đầu.a. Tính % thể tích của hỗn hợp khí ban đầu.b. Xác định công thức phân tử của các hidrocacbonat nói trên.

Hướng dẫn

a. = =1,1 (mol)

= = 0,8 (mol)

- Gọi a, b lần lượt là số mol của 2 hiđrocacbon CnH2n và CmH2m + 2

- PTHH: CnH2n + O2 n CO2 + n H2O

a n.a n.a (mol)



CmH2m + 2 + O2 m CO2 + (m +1)H2O

b m.b (m+1).b (mol)

- Theo PTHH ta có: = + = 1,1 (1)

= na + (m+1)b = 0,8 (2)

= na + mb = (a+b) (3)

- Giải hệ phương trình ta được a = 0,2 (mol)

b = 0,1 (mol)

- Thành phần phần trăm thể tích mỗi chất trong hỗn hợp

% CnH2n =0,2/0,3 x 100% 66,7%

% CmH2m + 2 = 100% - 66,7% = 33,3 %

( vì tỉ lệ số mol chính là tỉ lệ thể tích)

b. (3) <=> n.a + m.b = ( a +b) => 0,2.n + 0,1.m = .0,3

=> 2n + m = 7

- Ta có bảng

- Các hiđrocacbon có công thức: C2H4 và C3H8

C3H6 và CH4

Ví dụ 2. Cho 3,36 lít hỗn hợp khí A (đktc) gồm hiđro cacbon X có công thức

CnH2n + 2 và hiđro cacbon Y (công thức CmH2m) đi qua bình nước Brom dư

thấy có 8 gam brom tham gia phản ứng. Biết 6,72 lít hổn hợp A nặng 13

gam, n và m thoả mãn điều kiện: 2 n; m 4. Tìm công thức phân tử của

hợp chất X; Y.

Hướng dẫn

- Cho hỗn hợp khí qua dd nước brom

X: CnH2n + 2 + Br2 Không phản ứng

Giáo viên: Nguyễn Thị Giang - Trang - Trường THCS T.T Khoái Châu

n 2 3

m 3 1

19


Y: CmH2m + Br2 CmH2mBr2

- Gọi số mol X, Y trong hỗn hợp lần lượt là a và b ta có:

a + b = = 0,15 (mol)

nY = nBrom = b = = 0,05 (mol) a = 0,1 mol

- Theo khối lượng hỗn hợp:

(14n + 2) 0,1 + 14m . 0,05 = 13 . = 6,5

Rút gọn: 2n + m = 9

=> n = m = 3 (thoả mản điều kiện 2 n; m 4, m, n nguyên

dương)

- Vậy công thức phân thức phân tử X là C3H8; Y là C3H6.

Ví dụ 3. Hòa tan 3,6 gam một kim loại R có hóa trị II bằng dung dịch HCl

có 3,36 lít khí Hiđro thoát ra ở đktc. Xác định kim loại R?

Hướng dẫn

- Ta có:

- PTHH: R + 2HCl RCl2 + H2

Theo PTHH

=>

- Vậy A là kim loại Mg.

Ví dụ 4. Hoà tan hoàn toàn 18,46g một muối sunfat của kim loại hoá trị I

vào nước được 500ml dung dịch A. Cho toàn bộ dung dịch A tác dung dịch

BaCl2 dư được30,29 một muối sunfat kết tủa.

a) Tìm công thức hóa học của muối đã dùng.

b) Tính nồng độ mol/l của dung dịch A

Hướng dẫn

a) - Đặt công thức của muối sunfat hoá trị II là X2SO4.

Gọi a là số mol X2SO4 đã dùng.



- PTHH: X2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2XCl

1mol 1mol

amol amol

- Suy ra ta có hệ: a.(2X + 96) = 18,46 (1)

a = 30,29: 233 = 0,13

Từ (1) => 2X + 96 = 18,46 : 0,13 = 142

=> X = 23

=> X là Na

=> Muối đã dùng là Na2SO4

b) 500ml dd A có chứa 0,13 mol Na2SO4.

Do đó:

Ví dụ 5. Hòa tan 49,6 gam hỗn hợp muối sunfat và muối Cacbonat của một

kim loại hóa trị I vào nước thu được dung dịch A. Chia dung dịch A làm 2

phần bằng nhau:

- Phần 1: Cho tác dụng với dd H2SO4 dư thu được 2,24 lít khí ở đktc.

- Phần 2: Cho tác dụng với dd BaCl2 dư thu được 43 gam kết tủa trắng.

a. Tìm công thức hóa học của hai muối ban đầu.

b. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của hai muối trên có trong

hỗn hợp?

Hướng dẫn

a. - Gọi công thức hóa học của hai muối là M2SO4 và M2CO3

- a,b lần lượt là số mol của hai muối trên có ở mỗi phần của dung dịch A

Phần 1: PTHH M2CO3 + H2SO4 M2SO4 + H2O + CO2 b mol b mol

Phần 2: PTHH M2SO4 + BaCl2 BaSO4 + MCl2 a mol a molM2CO3 + BaCl2 BaCO3 + MCl2 b mol b mol

- Theo bài ra ta có a( 2M+96) + b(2M+60) = 49,6 :2 = 24,8 (g)



b =

233 a + 197 b = 43 (g)

=> a = 0,1 (mol) và M = 23 (g)

- Vậy hai muối đó là Na2SO4 và Na2CO3.

b. - Thành phần phần trăm khối lượng của hai muối trong hỗn hợp là

Dạng 6. Xác định công thức hóa học bằng phương pháp tăng giảm khối

lượng

Cách giải

- Giả sử có phản ứng : aA + bB dD + eE

- Căn cứ vào phản ứng trên ta biết được cứ a mol chất A phản ứng tạo ra d mol

chất D thì khối lượng tăng hoặc giảm m gam. Căn cứ vào đề bài ta biết chất A

phản ứng tạo ra chất D khối lượng tăng hoặc giảm là m’ gam. Từ đó ta sẽ tính

được số mol của chất A, chất B và suy ra kết quả mà đề bài yêu cầu.

Ví dụ 1. Cho 1,26 gam một kim loại có hóa trị II tác dụng với dung dịch

H2SO4 loãng tạo ra 3,42 gam muối sunfat. Kim loại đó là

A. Mg. B. Fe. C. Ca D. Ba

Hướng dẫn

- Gọi kim loại cần tìm là M

- PTHH: M + H2SO4 MSO4 + H2

Cứ 1 mol M tác dụng tạo thành muối Sunfat, khối lượng tăng lên 96 g

x mol -> khối lượng tăng 3,42-1,26=2,16 gam.

=> x =

- Vậy M = => M là Fe Đáp án B.



Ví dụ 2. Nhúng một thanh graphit được phủ một lớp kim loại hóa trị (II)

vào dung dịch CuSO4 dư. Sau phản ứng khối lượng của thanh graphit giảm

đi 0,24 gam.

Cũng thanh graphit này nếu được nhúng vào dung dịch AgNO3 thì

khi phản ứng xong thấy khối lượng thanh graphit tăng lên 0,52 gam. Kim

loại hóa trị (II) là kim loại nào sau đây? Biết lượng kim loại phản ứng trong

hai trường hợp là như nhau.

A. Pb = 207 B. Cd =112 C. Al = 27 D. Sn = 119

Hướng dẫn

- Gọi kim loại hóa trị (II) là M với khối lượng phản ứng là x (g).

M + CuSO4 dư MSO4 + Cu

Cứ M gam M phản ứng tạo ra 64 g Cu, khối lượng kim loại giảm (M - 64)

gam

Vậy x gam M phản ứng thì khối lượng thanh kim loại giảm 0,24 gam

=> x (gam) = 0,24.MM 64

- Mặt khác: M + 2AgNO3 M(NO3)2 + 2Ag

Cứ M gam M phản ứng tạo ra 216g Ag, khối lượng kim loại tăng (216-M) gam

Vậy x gam M phản ứng thì khối lượng thanh kim loại tăng 0,52 gam

- Vậy: x (gam) =

Ta có:0,24.MM 64

= => M = 112 (kim loại Cd). Đáp án B.

Ví dụ 3. Nhúng thanh kim loại M hoá trị II vào dung dịch CuSO4, sau một

thời gian lấy thanh kim loại ra thấy khối lượng giảm 0,05%. Mặt khác

nhúng thanh kim loại trên vào dung dịch Pb(NO3)2, sau một thời gian thấy

khối lượng tăng 7,1%. Xác định M, biết rằng số mol CuSO4 và Pb(NO3)2

tham gia ở 2 trường hợp như nhau.

A. Al. B. Zn. C. Mg. D. Fe.

Hướng dẫn



- Gọi m là khối lượng thanh kim loại

M là nguyên tử khối của kim loại

x là số mol muối phản ứng.

- PTHH:

M + CuSO4 MSO4 + Cu

M gam 1mol khối lượng kim loại giảm (M - 64) gam

Vậy m gam x mol thì khối lượng thanh KL giảm 0,05%.m g

=> x = (1)

- PTHH:

M + Pb(NO3)2 M(NO3)2 + Pb

M (gam) 1 mol thì khối lượng thanh KL tăng (207 – M) gam

m gam x mol thì khối lượng thanh kim loại tăng 7,1%.m gam

=> x = (2)

- Từ (1) và (2) ta có: = (3)

- Từ (3) => M = 65. Vậy kim loại M là kẽm. Đáp án B.

Ví dụ 4. Cho 3,78 gam bột Al phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo

thành dung dịch Y. Khối lượng chất tan trong dung dịch Y giảm 4,06 gam

so với dung dịch XCl3. Xác định công thức của muối XCl3.

A. FeCl3. B. AlCl3. C. CrCl3. D. Không xác định.

Hướng dẫn

- Ta có:

- PTHH: Al + XCl3 AlCl3 + X

0,14 0,14 0,14 mol.

- Theo bài : (X+ 35,5.3).0,14 – (133,5.0,14) = 4,06

=> X = 56. Vậy kim loại X là Fe và muối FeCl3. Đáp án A.

Ví dụ 5. Cho 5,76 gam axit hữu cơ X tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28

gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là



A. CH2 = CHCOOH. B. CH3COOH.

C. CH3CH2COOH. D. CH3CH2CH2COOH

Hướng dẫn

- Gọi công thức của axit hữu cơ X là RCOOH.

- PTHH : 2RCOOH + CaCO3 (RCOO)2Ca + CO2 + H2O

Cứ 2 mol axit phản ứng tạo muối thì khối lượng tăng 40 - 2 = 38 g

x mol axit phản ứng tạo muối thì khối lượng tăng 7,28 - 5,76 = 1,52 g

=>x = 0,08 mol => Vậy R = 27

=> Axit X: CH2 = CHCOOH Đáp án A.


Documents

THÍ NGHIỆM: ĐIỀU CHẾ VÀ THU KHÍ OXI TRONG … · Web viewXác định công thức hóa học dựa vào kết quả phân tích định lượng D2.1. Xác định công