SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ

SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ SKKN phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp chất vô cơ

Phần I: Đặt vấn đề 1

Phần II: Giải quyết vấn đề 3

I Cơ sở lý luận 3

II Thực trạng của vấn đề……… .3

III Các biện pháp mới đã thực hiện để giải quyết vấn đề……… 4

A Các dạng toán cơ bản tìm công thức hoá học trong hợp chất vô cơ 4

1 Tìm công thức hoá học dựa vào phương trình phản ứng 4

2 Tìm CTHH dựa vào phần trăm các nguyên tố trong hợp chất 25

3 Tìm tên kim loại, phi kim dựa vào Bảng hệ thống tuần hoàn 25

4 Tìm công thức hoá học dựa vào quy tắc hoá trị 28

5 Tìm CTHH dựa vào thể tích, nồng độ, tỉ lệ số n, tỉ lệ m, M 29

B Bài tập tự giải 32

IV Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm………36

Phần III: Kết luận và kiến nghị 38

I Kết luận 38

II Kiến nghị 39

Tài liệu tham khảo 40

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

Như chúng ta đã biết, hiện nay khoa học công nghệ phát triển như vũ bão,nước ta đang trên đà phát triển và từng bước hội nhập với quốc tế Chúng tađang phấn đấu đưa nền giáo dục ngang tầm với thời đại Vì vậy giáo dụcđược coi là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của đất nước ta nhằm đàotạo một thế hệ trẻ năng động, sáng tạo, có năng lực, đáp ứng với nhu cầu laođộng của xã hội và xu thế hội nhập quốc tế Để thực hiện được điều đó phảiđổi mới nền giáo dục và phương hướng giáo dục

Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài góp phần vàocông nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước là nhiệm vụ mà Đảng và nhà nướcgiao cho ngành giáo dục Trường THCS Văn Lang đã được UBND thànhphố Việt Trì - Phòng GD&ĐT Việt Trì giao nhiệm vụ là nơi đổi mới phươngpháp giảng dạy, phát hiện bồi dưỡng học sinh giỏi cho thành phố Trongnhững năm qua nhà trường luôn quan tâm đến công tác phát hiện bồi dưỡnghọc sinh giỏi Trong các kỳ thi học sinh giỏi, thi vào chuyên hùng vương, kể

cả thi tốt nghiệp THPT, thi vào các trường cao đẳng, đại học môn hóa học,

tôi thấy dạng bài tập: Tìm công thức hóa học rất hay gặp Đây là dạng bài

tập khó đối với nhiều học sinh, thường được dùng để phát hiện sự thôngminh, khả năng phân tích, phán đoán, tổng hợp vấn đề của học sinh Khi mớigặp dạng bài này học sinh thường lúng túng là do chưa nắm vững cácphương pháp để giải chúng, nguyên nhân trong chương trình học những dạngbài tập hóa học đưa ra chỉ là những kiến thức cơ bản, đơn giản Trong toàn

bộ chương trình học chỉ có hai tiết học bài: Tính theo công thức hóa học,trong đó có dạng toán tìm công thức hóa học của chất, và thời gian luyện tậptrên lớp không đủ để đi sâu vào dạng bài tập này Chính vì vậy mà tôi mạnhdạn viết đề tài:

“Phương pháp giải các dạng bài tập cơ bản tìm công thức hoá học hợp

chất vô cơ”

Giúp học sinh nắm vững các phương pháp giải bài tập tìm công thức hóahọc, nâng cao kiến thức bộ môn, đạt kết quả tốt trong các kì thi; phục vụ bản

thân trong công tác tự bồi dưỡng nâng cao kiến thức và bồi dưỡng học sinh

giỏi môn Hóa học Đồng thời là tài liệu để đồng nghiệp, học sinh tham khảo,nghiên cứu, cùng đóng góp ý kiến xây dựng hoàn thiện đề tài góp phần nângcao hiệu quả bồi dưỡng, phát triển bộ môn Hóa học

PHẦN II: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

I CƠ SỞ LÝ LUẬN

Bài tập tìm công thức hóa học rất đa dạng, phong phú nên trong nộidung sang kiến tôi đã phân chi tiết từng dạng bài cơ bản tìm công thức hóahọc của chất vô cơ (bao gồm cả tìm công thức của đơn chất và hợp chất vôcơ), hợp chất hữu cơ và đưa ra phương pháp giải tổng quát cho mỗi dạng, cócác ví dụ, bài tập minh họa kèm theo Cụ thể:

A Các dạng toán cơ bản tìm công thức hoá học trong hợp chất vô cơ:

1 Tìm CTHH dựa vào phương trình phản ứng

1.1 Tìm CTHH dựa vào thể tích, nồng độ, tỉ lệ số mol, khối lượng mol1.2 Tìm CTHH dựa vào tính chất lí – hoá học

1.3 Tìm CTHH dựa vào chuỗi phản ứng

2 Tìm CTHH dựa vào phần trăm các nguyên tố trong hợp chất

3 Tìm tên kim loại – phi kim dựa vào bảng hệ thống tuần hoàn

4 Tìm CTHH dựa vào quy tắc hoá trị

5 Tìm CTHH dựa vào thể tích, nồng độ, tỉ lệ số mol, tỉ lệ khối lượng,khối lượng mol (Không dựa vào PTPƯ)

Việc phân dạng bài tập tìm công thức hóa học và đưa ra phương phápgiải cho mỗi dạng bài sẽ giúp học sinh không còn lúng túng khi gặp các bàitập dạng này, mặt khác biết cách giải loại bài tập khó này còn giúp các emhứng thú với bài tập hóa học và bộ môn hóa học hơn

Trong quá trình thực hiện đề tài tôi đã sử dụng các phương pháp sau:

Nghiên cứu Sách giáo khoa lớp 8, lớp 9

Phân tích lí thuyết , tổng hợp sách , sử dụng một số phương pháp nghiêncứu thống kê toán học trong việc phân tích kêt quả thực nghiệm sư phạmTham khảo các tài liệu đã được biên soạn và phân tích hệ thống cácdạng toán hóa học theo nội dung đề tài, trên cơ sở đó chúng tôi đã trình bày

cơ sở lí thuyết và các dạng bài tập liên quan đến tìm công thức hóa học

Phương pháp tra cứu tài liệu

Thảo luận nhóm

Tìm hiểu cập nhập thông tin trên mạng Internet

Phương pháp trắc nghiệm khách quan

Trao đổi, rút kinh nghiệm với các đồng nghiệp

III CÁC BIỆN PHÁP TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Trên cơ sở lý luận và thực trạng của vấn đề tôi đã tổng hợp, phân dạng

và đưa ra phương pháp giải cho mỗi dạng, cụ thể như sau:

A Các dạng toán cơ bản tìm công thức hoá học trong hợp chất vô cơ:

1 Tìm công thức hóa học dựa vào phương trình phản ứng:

Phương pháp giải:

Bước 1: Xác định số mol ( hay khối lượng, thể tích) các chất đã biết Bước 2 : Viết PTPƯ và ghi số mol (hay khối lượng, thể tích) đó ngay

vào dưới công thức hoá học của chất trong PƯHH

Bước 3: Dùng quy tăc tam suất để tìm số mol (hay thể tích, khối lượng)

của chất cần tìm

 Chú ý : Trong phép tính toán ta có thể dùng đơn vị mol hay thể tích, khối lượng Tuy nhiên thông thường người ta dùng đơn vị mol thì phép tính thuận tiện hơn.

1.1 Tìm công thức hóa học dựa vào thể tích, nồng độ, tỉ lệ số mol, khối lượng mol.

Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 18g một kim loại cần 800ml dung dịch HCl 2.5M Kim loại M là kim loại nào sau đây? (Biết hoá trị Kim loại trong khoảng I đến III)

 Chỉ có kim loại hoá trị III ứng với M =27 là phù hợp

Vậy kim loại M là nhôm (Al)

Cách 2 : PTHH : 2M + 2x HCl  2MClx + xH2

 M = 27 Vậy kim loại là nhôm (Al)

Bài 2 : Cho một luồng khí Clo dư tác dụng với 9,2g sinh ra 23,4g muối kim loại có hoá trị I Hãy tìm tên của kim loại ?

Bài 3 : Hoà tan 0,7g kim loại A bằng dung dịch H 2 SO 4 loãng, dư Sau phản ứng lấy thanh kẽm rửa nhẹ, sấy khô, cân được 3,36l khí hiđrô(đktc) Tên kim loại A là:

A Fe B Sn C Zn D Al E Mg

[15]

Giải :

Đáp số D

Gọi A là khối lượng, a là hoá trị của kim loại A

Theo đề ta có: Số mol của H2 là nH2= 22.4

6.33

= 0,15(mol)PTPƯ: 2A + aH2SO4  A2(SO4)a + aH2

a

0,3 = 2,7  A=9a

Ta có bảng biện luận :

Vậy kim loại đó là nhôm( Al )

Bài 4 : Hoà tan hoàn toàn 1,7 g hỗn hợp gồm kẽm và kim loại A thuộc phân nhóm chính nhóm II trong dung dịch HCl vừa đủ để thu được 0,672l khí (đktc) và dung dịch B, mặt khác để hoà tan 1,9g kim loại A thì dùng không hết 200ml dung dịch HCl Xác định kim loại A

Giải

PTPƯ : Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 (1)

=

A

8 , 3

(mol)

Mà HCl dùng không hết  HCl dư

Suy ra nHCl dư < nHCl ban đầu

 3,8/ A < 0,1 A > 38 (5)

Từ (3) và (4) M = (Aa(a65b)b) = 01,,037 = 56,67

Từ (5) và (6) ta có : 38 < A < 56,67 nhóm chính nhóm II A

Suy ra A = 40 là thoả mãn.Vậy A là Canxi (Ca)

Bài 5 : Hoà tan hết 32g kim loại M trong dung dịch HNO 3 thu được 8,96 l khí (đktc), hỗn hợp khí NO và NO 2 có tỉ khối so với H 2 bằng 17 Xác định kim loại M

Giải :

Gọi n là hoá trị của M

a,b lần lượt là số mol của NO và NO2 tạo thành

PTPƯ 3M + 4nHNO3  3M(NO3)n + nNO + 2nH2O (1)

3M + 2nHNO3  3M(NO3)n + nNO2 + nH2O (2)

b a

nM(2) =

n

1 mol , nNO2=

n

1 0,1 (mol)

nM =

n n

1,09,

n

1 (mol)Theo đề ra ta có :

10,8g 53,4gLập tỉ lệ: 102M,8 2M53,1064 ,5

 53,4.M = 10,8 (M +106,5) 46,2 M = 1150,2

 M = 115046,2,2= 27

Vậy M là nhôm( Al = 27)

Bài 7: Hòa tan oxit kim loại hóa trị (II) trong một lượng vừa đủ H 2 SO 4

20% thì thu được dung dịch muôí nồng độ 22,6% Xác định kim loại và oxit kim loại đó.

m

% 20

% 100 98

%

% 100

100 96

= 22,6

 100M + 9600 = 11435,6 + 22,6M

 M = 24Kim loại M cần tìm là Magie(Mg)

 oxit kim loại là: MgO

Bài 8: Cho 2,35g oxit của 1 nguyên tố, hóa trị 1 tác dụng hết với 47,65g

H 2 O được dung dịch X Để trung hòa hoàn toàn dung dịch X cần 100ml dung dịch HCl 0,5 M Hãy xác định nguyên tố đó?

Giải:

Gọi nguyên tố cần tìm là R , vậy oxit cần tìm là R2O

PTPƯ R2O + H2O  2 ROH (1)

ROH + HCl  RCl +H2O (2)

Vậy kim loại cần tìm là K oxit cần tìm là K2O

Bài 9: Cho 60g kim loại M (hoá trị 2) tham gia phản ứng với Nitơ, tạo sản phẩm M 3 N 2 Thuỷ phân hợp chất nitrua thu được, rồi đem oxi hoá

có xúc tác hoàn toàn sản phẩm khí thoát ra thu được 1 mol khí NO Hãy xác định kim loại M?

Vậy kim loại cần tìm là Ca

Bài 10: Nung 25,9 g muối của lim loại hoá trị 2 khan có hơi nước và có khí CO 2 bay ra Thể tích khí CO 2 cho qua than nóng đỏ,tăng thêm 2,24lit Hãy xác định thành phần hoá hoc của muối đem nung?

Giải :

Theo giả thiết khí thu được khi đem nung nóng muối là CO2 và H2O, nênmuối đm nung là muối hiđrocacbonnat M(HCO3)2

PTPƯ: M(HCO3)2  to MCO3 + CO2 + H2O (1)

1mol 1mol

0,1mol 0,1mol

Khí CO2 qua thanh nóng đỏ tạo thành C

CO2 + C (đỏ)  to 2 CO

1mol 2mol tăng 1 mol

0,1mol 0,2mol  222,24,4 = 0,1 (mol)

Vậy số mol của CO2 sinh ra là 0,1 mol

 n CO2 = nmuối (1) = 0,1 mol

 M = 250,1,9 = 259

Công thức hoá học của muối M(HCO3)2 M + 61.2 = 259

 M = 137

Vậy M là Ba CTHH của muối là Ba(HCO3)2

Bài 11 : Khử một oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao, phản ứng xong người

ta thu được 0,84g Fe và 448ml CO 2 (đktc) Hãy xác định công thức của oxit sắt đã dùng.

Cứ y mol CO2 thì phản ứng với x mol Fe

Hay 0,02 mol CO2 phản ứng với 0,015 mol Fe

Ta xét tỷ lệ : 0,015x 0,y02

x : y = 3 : 4Vậy công thức của Oxit sắt là Fe3O4

Bài 12: Nguyên tố X có hóa trị (I), cho m X gam X tác dụng hoàn toàn với Canxi thu được 11,1g muối, nếu cũng lấy một lượng như trên nguyên tố

X cho tác dụng với Mg thì thu được 9,5g muối Xác định X

1 , 11

2 40

1 , 11

5 , 9

2 24

5 , 9

40

1 , 11

Giải:

Đặt n là hóa trị của kim loại M

Theo đề bài ta có

M

Fe n

n

= 41 Gọi x là số mol của Fe => số mol M là 4x

=> Số mol kim loại M trong hỗn hợp là:4x =4.0,05 =0,2(mol)

Mà khối lượng M trong hỗn hợp là 5,4g

 M = 05,,42=27

Vậy kim loại cần tìm là Al

Bài 14 : Cho 2,16 g hỗn hợp hai kim loại A, B ở phân nhóm phụ IA tác dụng hoàn toàn với nước thu được 50 ml dung dịch X và 896 cm 3 khí

H 2 Xác định tên A, B biết chúng ở hai chu kỳ liên tiếp nhau

( Ngô Ngọc An- Hoá học cơ bản và nâng cao 9).

Theo đề bài ta có : 2a + b2 = 022,896,4 =0,04 (mol)

 a + b = 0,08 (mol)

.Cách 1 : MhhAvàB = 02,,1608= 27

A và B phải có một kim loại có nguyên tử khối < 27 nguyên tố đó làNatri(Na)

Nguyên tố còn lại có nguyên tử khối > 27

Mặt khác theo đề, Avà B là hai kim loại ở hai chu kỳ liên tiếp nhautrong bảng HTTH

Do đó nguyên tố còn laị là Kali(K)

Cách 2:

Ta có : a + b = 0,08

aMA + bMB = 2,16 Giả sử MA > MB

 aMA + bMB > aMA + bMB > aMB + bMB

 MA( a + b) > 2,16 >MB( a + b)

 MA > 2,16/0,08 >MB  MA>27 > MB

MA >27  A là kali(K)Theo đề A và B thuộc hai chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng HTTH

Vậy B là Natri (Na).

Bài 15 : Hoà tan x(g) kim loại X trong 200g dung dịch HCl 7,3% (lượng axit vừa đủ), thu được dung dịch A trong đó nồng độ của muối

M là 12,05%( theo khối lượng) Tính x và xác định kim loại M.

( Ngô Ngọc An – Hóa học Cơ bản & nâng cao 9)

Giải :

Ta có : nHCl =100200.36.7,,35 = 0,4( mol)

Kí hiệu M cũng là nguyên tử khối của M

PTPƯ : M + nHCl  MCln + n2 H2

Ta có : m HCl N = x + 0,4.36,5 = 14,2 + x

mddsau pư = 200 + x – 0,2.2 = 199,6 + xMặt khác, theo đề : C%=(14(199,2,6x).100x) = 12,05

Vậy kim loại cần tìm có nguyên tử khối bằng 56 là sắt (Fe)

Bài 16 : Đốt cháy hoàn toàn một kim loại A dể thu được một oxit thì phải dùng một lượng oxi bằng 40% lượng đã dùng Tên kim loại đã dùng ?

(Võ Tường Huy – Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm hóa học 9) Giải :

Gọi n là hoá trị của kim loại A

(Võ Tường Huy – câu hỏi và bài tập trắc nghiệm hoá học 9)

Giải :

Coi khối lượng dung dịch H2SO4 dùng là 100g

n H2SO4 =1498,7 = 0,15 (mol)Gọi R là ký hiệu của kim loại hoá trị II

PTPƯ RCO3 + H2SO4  RSO4 + CO2  + H2O

0,15mol 0,15mol 0,15mol 0,15mol

60 ((

15 , 0 ).

96 (

R = 24 Vậy kim loại Magiê (Mg).

Bài 1 8 : Hòa tan x gam 1 kim loại M trong 200 gam dung dịch HCl 7,3% vừa đủ thu được dung dịch A trong đó nồng độ muối M tạo thành là 11,96% Xác định kim loại M.

(M + 35,5a) =0,4a.M + 14,2

Theo đề bài ta có nồng độ muối M thu được là 11,96%

 11,96 = .100

200

) 2 , 14

4 , 0

a

M

+0,4a.M + 14,2  40A M +1420 = 2561,8 + 4,9a.M



a

M

2 , 35

=1141,8

Ta có bảng sau:

Vậy kim loại cần tìm là Zn với M= 65

Bài 19: Để đốt cháy hoàn toàn 0,672 g kim loại R cần dùng 80% Lượng oxi sinh ra, khi phân hủy 5,53g KMnO 4 Giả thiết hiệu suất của các phản ứng đạt 100% Xác định kim loại R?

Giải:

Số mol KMnO4 =

158

53 , 5

= 0,035 (mol)PTPƯ : 2 KMnO4  to K2MnO4 + MnO2 + O2

0,035 0,0175 mol

Số mol O2 tham gia phản ứng là 0,0175.10080 = 0,014 mol

Đặt n là hóa trị của R (với n = 1,2,3)

Vậy kim loại cần tìm là Mg

Bài 20: Hòa tan 5,94 gam hỗn hợp 2 muối Clorua của 2 kim loại A và B (A và B là 2 kim loại hóa trị 2) vào nước để được 100ml dung dịch X Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO 3 có dư thì thu được 17,22 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa được dung dịch Y có thể tích 200 ml.

Cô cạn dung dịch Y thì được m gam muối khan Tìm công thức muối Clorua Biết tỉ lệ khối lượng nguyên tử của A và B là 5 : 3 và trong hỗn hợp muối ban đầu có tỉ lệ số phân tử muối A so với phân tử muối B là

1 : 3.

Giải

Đặt công thức của 2 muối A,B là: ACl2 và BCl2

PTPƯ :

ACl2 + 2AgNO3  A(NO3 ) 2 + 2 AgCl

BCl2 + 2AgNO3  B(NO3 ) 2 + 2 AgCl

Số mol muối Clorua là: 21 nAgCl (mol)

Với n AgNO3 = nAgCl =14217,22,5 = 0,12 (mol)

=> Số mol muối Clorua = 0,05 0,12= 0.06 (mol)

Khối lượng phân tử trung bình của 2 muối là:

Vậy công thức hóa học của hai muối ban đầu là: CaCl2 và MgCl2

1.2.Tìm Công thức hóa học dựa vào tính chất lí– hóa học

Phương pháp giải

Dựa vào các tính chất vật lí (màu sắc, mùi vi, trạng thái ) và tính chấthóa học đặc trưng của từng chất để suy ra công thức hóa học của chất cầntìm

Bài 1 : Khí A (không cháy) và khí B (cháy được) đều không màu, không mùi tác dụng với nhau trong điều kiện thích hợp thu được khí C có mùi khai, nhưng không màu Đốt cháy khí C trong oxi thu được khí A và oxit của khí B Nếu đốt cháy khí C trong oxi và có xúc tác thì thu được oxit của khí A và oxit của B Hãy xác định A, B, C.

Bài 2: Cho một mẫu tinh thể Kali cacbonat vào ống nghiệm đã chứa sẵn một ít nước cất, lắc đều cho tinh thể hoà tan hoàn toàn Sau đó cho vào vài giọt dung dịch Bari clorua thì xuất hiện kết tủa trắng

- Khi đốt trên ngọn lửa đèn cồn thấy ngọn lửa có màu tím hoa cà

- Tác dụng với dung dịch axit clohidric thì có khí cacbonic thoát

ra

- Khi nung nóng thì lại có khí cacbonic

- Chất rắn còn lại sau khi nung lại tác dụng được với dung dịch axit tạo ra khí cacbonic

Hãy xác định chất bột trắng đó là:

a K 2 SO 3 b K 2 CO 3 c BaCO 3 d KHCO 3 e BaSO 4