CHUYÊN ĐỀ 4: XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HOÁ HỌC

Phương pháp 1: Xác định công thức hoá học dựa trên biểu thức đại số.

     *    Cách giải:

-         Bước 1: Đặt công thức tổng quát.

-         Bước 2: Lập phương trình(Từ biểu thức đại số)

-         Bước 3: Giải phương trình -> Kết luận

·        Các biểu thức đại số thường gặp.

-         Cho biết % của một nguyên tố.

-         Cho biết tỉ lệ khối lượng hoặc tỉ lệ %(theo khối lượng các nguyên tố).

·        Các công thức biến đổi.

-         Công thức tính % của nguyên tố trong hợp chất.

CTTQ     A_xB_y                                                         A_xB_y

%A = .100%                -->                =

-         Công thức tính khối lượng của nguyên tố trong hợp chất.

CTTQ     A_xB_y                                                         A_xB_y

   m_A = n_AB.M_A.x                -->                =                             

Lưu ý:

-         Để xác định nguyên tố kim loại hoặc phi kim trong hợp chất có thể phải lập bảng xét hoá trị ứng với nguyên tử khối của kim loại hoặc phi kim đó.

-         Hoá trị của kim loại (n): 1  n  4, với n nguyên. Riêng kim loại Fe phải xét thêm hoá trị 8/3.

-         Hoá trị của phi kim (n): 1  n  7, với n nguyên.

-         Trong oxit của phi kim thì số nguyên tử phi kim trong oxit không quá 2 nguyên tử.

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Một oxit nitơ(A) có công thức NO_x và có %N = 30,43%. Tìm công thức của (A).

Đáp số: NO₂

Bài 2: Một oxit sắt có %Fe = 72,41%. Tìm công thức của oxit.

Đáp số: Fe₃O₄

Bài 3: Một oxit của kim loại M có %M = 63,218. Tìm công thức oxit.

Đáp số: MnO₂

Bài 4: Một quặng sắt có chứa 46,67% Fe, còn lại là S.

a)     Tìm công thức quặng.

b)    Từ quặng trên hãy điều chế 2 khí có tính khử.

Đáp số:

a)     FeS₂

b)    H₂S và SO₂.

Bài 5: Oxit đồng có công thức Cu_xO_y và có m_Cu : m_O = 4 : 1. Tìm công thức oxit.

Đáp số: CuO

Bài 6: Oxit của kim loại M. Tìm công thức của oxit trong 2 trường hợp sau:

a)     m_M : m_O = 9 : 8

b)    %M : %O = 7 : 3

Đáp số:

a)     Al₂O₃

b)    Fe₂O₃

Bài 7: Một oxit (A) của nitơ có tỉ khối hơi của A so với không khí là 1,59. Tìm công thức oxit A.

Đáp số: NO₂

Bài 8: Một oxit của phi kim (X) có tỉ khối hơi của (X) so với hiđro bằng 22. Tìm công thức (X).

Đáp số:

TH₁: CO₂

TH₂: N₂O

Phương pháp 2: Xác định công thức dựa trên phản ứng.

·        Cách giải:

-         Bước 1: Đặt CTTQ

-         Bước 2: Viết PTHH.

-         Bước 3: Lập phương trình toán học dựa vào các ẩn số theo cách đặt.

-         Bước 4: Giải phương trình toán học.

·        Một số gợi ý:

-         Với các bài toán có một phản ứng, khi lập phương trình ta nên áp dụng định luật tỉ lệ.

-         Tổng quát:

Có PTHH:     aA    +   bB  ------->   qC    +     pD              (1)

Chuẩn bị:       a           b.M_B                     q.22,4

Đề cho:         n_{A pư}       n_{B pư}                 V_{C (l )} ở đktc

Theo(1) ta có:

=  =

Bài tập áp dụng:

Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 1gam nguyên tố R. Cần 0,7 lit oxi(đktc), thu được hợp chất X. Tìm công thức R, X.

Đáp số: R là S và X là SO₂

Bài 2: Khử hết 3,48 gam một oxit của kim loại R cần 1,344 lit H₂ (đktc). Tìm công thức oxit.

-         Đây là phản ứng nhiệt luyện.

-         Tổng quát:

Oxit kim loại A + (H₂, CO, Al, C) ---> Kim loại A + (H­₂O, CO₂, Al₂O₃, CO hoặc

                                                                                                                              CO₂)

-         Điều kiện: Kim loại A là kim loại đứng sau nhôm.

Đáp số: Fe₃O₄

Bài 3: Nung hết 9,4 gam M(NO₃)_n thu được 4 gam M₂O_n. Tìm công thức muối nitrat

Hướng dẫn:

-         Phản ứng nhiệt phân muối nitrat.

-         Công thức chung:

                                 -----^{M: đứng trước Mg}---> M(NO₂)_{n (r)} + O_2(k)

M(NO₃)_3(r) -----^t------ -----^{M: ( từ Mg --> Cu)}---> M₂O_{n (r)} + O_2(k) + NO_2(k)

                                 -----^{M: đứng sau Cu}_­------> M_(r) + O_2(k) + NO_2(k)

Đáp số: Cu(NO₃)₂.

Bài 4: Nung hết 3,6 gam M(NO₃)_n thu được 1,6 gam chất rắn không tan trong nước. Tìm công thức muối nitrat đem nung.

Hướng dẫn: Theo đề ra, chất rắn có thể là kim loại hoặc oxit kim loại. Giải bài toán theo 2 trường hợp.

Chú ý:

TH: Rắn là oxit kim loại.

Phản ứng:   2M(NO₃)_{n (r)} ----^t----> M₂O_{m (r)} + 2nO_2(k) + O_2(k)

Hoặc 4M(NO₃)_{n (r)} ----^t----> 2M₂O_{m (r)} + 4nO_2(k) + (2n – m)O_2(k)

Điều kiện: 1  n  m  3, với n, m nguyên dương.(n, m là hoá trị của M )

Đáp số: Fe(NO₃)₂

Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn 6,8 gam một hợp chất vô cơ A chỉ thu được 4,48 lít SO₂(đktc) và 3,6 gam H₂O. Tìm công thức của chất A.

Đáp số: H₂S

Bài 6: Hoà tan hoàn toàn 7,2g một kim loại (A) hoá trị II bằng dung dịch HCl, thu được 6,72 lit H₂ (đktc). Tìm kim loại A.

Đáp số: A là Mg

Bài 7: Cho 12,8g một kim loại R hoá trị II tác dụng với clo vừa đủ thì thu được 27g muối clorua. Tìm kim loại R.

Đáp số: R là Cu

Bài 8: Cho 10g sắt clorua(chưa biết hoá trị của sắt ) tác dụng với dung dịch AgNO₃ thì thu được 22,6g AgCl_(r) (không tan). Hãy xác định công thức của muối sắt clorua.

Đáp số: FeCl₂

Bài 9: Hoà tan hoàn toàn 7,56g một kim loại R chưa rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu được 9,408 lit H₂ (đktc). Tìm kim loại R.

Đáp số: R là Al

Bài 10: Hoà tan hoàn toàn 8,9g hỗn hợp 2 kim loại A và B có cùng hoá trị II và có tỉ lệ mol là 1 : 1 bằng dung dịch HCl dùng dư thu được 4,48 lit H₂(đktc). Hỏi A, B là các kim loại nào trong số các kim loại sau đây: ( Mg, Ca, Ba, Fe, Zn, Be )

Đáp số:A và B là Mg và Zn.

Bài 11: Hoà tan hoàn toàn 5,6g một kim loại hoá trị II bằng dd HCl thu được 2,24 lit H₂(đktc). Tìm kim loại trên.

Đáp số: Fe

Bài 12: Cho 4,48g một oxit của kim loại hoá trị tác dụng hết 7,84g axit H₂SO₄. Xác định công thức của oxit trên.

Đáp số: CaO

Bài 13: Để hoà tan 9,6g một hỗn hợp đồng mol (cùng số mol) của 2 oxit kim loại có hoá trị II cần 14,6g axit HCl. Xác định công thức của 2 oxit trên. Biết kim loại hoá trị II có thể là Be, Mg, Ca, Fe, Zn, Ba.

Đáp số: MgO và CaO

Bài 14: Hoà tan hoàn toàn 6,5g một kim loại A chưa rõ hoá trị vào dung dịch HCl thì thu được 2,24 lit H₂(đktc). Tìm kim loại A.

Đáp số: A là Zn

Bài 15: Có một oxit sắt chưa rõ công thức, chia oxit này làm 2 phần bằng nhau.

a/ Để hoà tan hết phần 1 cần dùng 150ml dung dịch HCl 1,5M.

b/ Cho luồng khí H₂ dư đi qua phần 2 nung nóng, phản ứng xong thu được 4,2g sắt.

Tìm công thức của oxit sắt nói trên.

Đáp số: Fe₂O₃

Bài 16: Khử hoàn toàn 4,06g một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng nước vôi trong dư, thấy tạo thành 7g kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dung dịch HCl dư thì thu được 1,176 lit khí H₂ (đktc). Xác định công thức oxit kim loại.

Hướng dẫn:

Gọi công thức oxit là M_xO_y = amol. Ta có a(Mx +16y) = 4,06

M_xO_y + yCO -----> xM   +   yCO₂

    a        ay              ax            ay        (mol)

CO₂   +   Ca(OH)₂    ---->   CaCO₃    + H₂O

  ay              ay                      ay                       (mol)

Ta có ay = số mol CaCO₃ = 0,07 mol.---> Khối lượng kim loại = M.ax = 2,94g.

2M   +  2nHCl  ---->  2MCl_n    +   nH₂ ax                                                 0,5nax    (molTa có: 0,5nax = 1,176 :22,4=0,0525molhaynax=0,105Lậptỉlệ:=28.Vậy M = 28n ---> Chỉ có giá trị n = 2 và M = 56 là phù hợp. Vậy M là Fe. Thay n = 2 ---> ax = 0,0525.

Ta có: =  =  = ----> x = 3 và y = 4. Vậy công thức oxit là Fe₃O₄.