Bài tập xác định công thức hóa học- HSG

Thêm tiếp lợng d dung dịch NaOH vào E, sau đó lọc lấy kết tủa, rồi nung đến khối lợng không đổi thì thu đợc 16g chất rắn.. Hoà tan hoàn toàn m gam kim loại M bằng dung dịch HCl d, thu đợ

Chủ đề Toán xác định kim loại Khử 3,84g một oxít của kim loại M cần dùng 1,344 lít khí H2 (đktc) Toàn bộ lợng kim loại M thu

đợc cho tác dụng với dung dịch HCl d thu đợc 1,008 lít H2(đktc) Xác định công thức phân tử của M?

Phơng trình phản ứng:

MxOY + yH2  to xM + yH2O

2

H

n = 1,344

= 0,06 mol 22,4

 mM trong 3,48 g MxOy = 3,48  ( 0,06.16) = 2,52g 2M + 2n HCl  2MCln + nH2ư

2M gam n mol 2,52g = 0 , 045 mol

4 , 22

008 , 1

 M = 28n

Chọn n = 2, M = 56  Công thức của oxit kim loại là FeO

Hoà tan hoàn toàn a gam kim loại M có hoá trị không đổi vào b gam dung dịch HCl đợc dung dịch D Thêm 240g dung dịch NaHCO3 7% vào D thì vừa đủ tác dụng hết với lợng HCl còn d, thu đợc dung dịch E trong đó nồng độ phần trăm của NaCl và muối clorua kim loại M tơng ứng là 2,5% và 8,12% Thêm tiếp lợng d dung dịch NaOH vào E, sau đó lọc lấy kết tủa, rồi nung đến khối lợng không đổi thì thu đợc 16g chất rắn Viết các phơng trình phản ứng Xác định kim loại M và nồng độ % của dung dịch HCl đã dùng

Phơng trình phản ứng:

2M + 2xHCl  2MClx + xH2

NaHCO3 + HCl  NaCl + CO2 + H2O

Theo đề bài ta có khối lợng của NaHCO3 là:

3

NaHCO

240 7

m = = 16,8 gam

100

Vậy:

3

16,8

n = = 0,2 mol = n

84  mNaCl = 0,2 58,5 = 11,7 gam

 mE = 11,7 100 = 468 gam

2, 5 Vậy khối lợng muối MClx là:

x

MCl

468 8,12

m =

100 = 38 gam

Vậy MClx

38

n =

M + 35,5x mol

Theo đề bài ta có sơ đồ:

MClx  M(OH)x  M2Ox



2 x

M O

M + 35,5x 2 M + 35,5x 2M + 16x

 M = 12x Chọn x = 2 M = 24 Vậy M là Mg

Tổng số mol HCl là: 2nMg + nNaHCO3 = 1 mol

mD = 468 - 240 = 228 gam

Vậy C%HCl = 36, 5 100

228 = 16%

Hoà tan hoàn toàn m gam kim loại M bằng dung dịch HCl d, thu đợc V lít khí H2 (đktc)

Mặt khác hoà tan hoàn toàn m gam kim loại M bằng dung dịch HNO3 loãng, thu đợc muối nitrat của M, H2O và V lít khí NO duy nhất (đktc)

1 So sánh hoá trị của M trong muối clorua và muối nitrat

2 Hỏi M là kim loại nào? Biết rằng khối lợng muối nitrat tạo thành gấp 1,905 lần khối lợng muối clorua

Các phơng trình phản ứng:

2M + 2xHCl  2MClx + xH2 3M + 4y HNO3  3M(NO3)y + yNO2 + 2yH2O

Theo đề bài vì:

n = n nên ta có: x = y

=

y 3 Theo đề bài M là kim loại nên hoá trị của M  4 hay x = 2, y = 3

Giả sử có 1 mol kim loại M tham gia phản ứng, khi đó theo đề bài ta có:

M + 186 = 1,905 (M + 71)  M = 56 Vậy M là Fe

Cho 8,12g một oxit của kim loại M vào ống sứ tròn, dài nung nóng rồi cho một dòng khí

CO đi chậm qua ống để khử hoàn toàn lợng oxit đó thành kim loại Khí đợc tạo thành trong phản ứng đó đi ra khỏi ống sứ đợc hấp thụ hết vào bình đựng lợng d dung dịch Ba(OH)2

thấy tạo thành 27,58g kết tủa trắng Cho toàn bộ lợng kim loại vừa thu đợc ở trên tác dụng hết với dung dịch HCl, thu đợc 2,352 lít khí H2 (đktc) Xác định kim loại M và công thức oxit của kim loại đó

Giả sử oxit đã dùng là MxOy Các phơng trình phản ứng:

MxOy + yCO t o

  xM + yCO2

a mol ya xa ay mol

CO2 + Ba(OH)2 d  BaCO3 + H2O

ya mol ya mol

2M + 2nHCl  2MCln + nH2

axmol n

2ax mol Theo phản ứng và đề bài ta có:

ya = 27, 58

197 = 0,14 mol

n

2ax = 2, 352

22, 4 = 0,105 mol

nx 3

- Khi n = 1  y = 2

x 3  x = 3, y = 2  a = 0,07 mol

M2O3 = 8,12

0, 07 = 116  M = 28 Vô lý

- Khi n = 2  y = 4

x 3  x = 3, y = 4  a = 0,035 mol

M3O4 = 8,12

0, 035 = 232  M = 56

Vậy M là Fe, oxit cần tìm là Fe3O4

Khử hoàn toàn 4,06g một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn toàn bộ lợng khí sinh ra vào dung dịch Ca(OH)2 d thấy tạo ra 7gam kết tủa Nếu lấy lợng kim loại sinh ra hoà tan hết vào dung dịch HCl d thì thu đợc 1,176 lít khí H2 (đktc) Xác định công thức của oxit kim loại

Giả sử gọi a là số mol của oxit MxOy Các phơng trình phản ứng xảy ra:

MxOy + yCO o

t

  xM + yCO2

a mol ya xa ay mol

CO2 + Ca(OH)2 d  CaCO3 + H2O.

ya mol ya mol

2M + 2nHCl  2MCln + nH2

axmol n

2ax mol Theo phơng trình phản ứng và theo đề bài ta có:

ya = 7

100 = 0,07 mol

n

2ax = 1,176

22, 4 = 0,0525 mol

nx 3

- Khi n = 1  y = 2

x 3  x = 3, y = 2  a = 0,035 mol

M2O3 = 4, 06

0, 035 = 116  M = 28 Vô lý

- Khi n = 2  y = 4

x 3  x = 3, y = 4  a = 0,0175 mol

M3O4 = 4, 06

0, 0175 = 232  M = 56

Nung 17,4g muối RCO3 trong không khí tới khi các phản ứng hoàn toàn, thu đợc 12g oxit của kim loại R Hãy cho biết R là kim loại nào

Vì đề bài cha cho biết hoá trị của R nên ta xét 2 trờng hợp sau:

Trờng hợp 1 Hoá trị của R không thay đổi khi nung.

RCO3 t o

  RO + CO2 Theo đề bài và phơng trình ta có ta có: nRCO3 = nRO

R + 60 R + 16

Trờng hợp 2 Hoá trị của R thay đổi trong quá trình nung.

4RCO3 + O2 t o

  2R2O3 + 4CO2

17,4 2 12

R + 60 2R + 48

Nung 25,28g hỗn hợp FeCO3 và FexOy d tói phản ứng hoàn toàn, thu đợc khí A và 22,4g

Fe2O3 duy nhất Cho khí A hấp thụ hoàn toàn vào 400ml dung dịch Ba(OH)2 0,15M, thu đợc 7,88g kết tủa

1 Viết các phơng trình phản ứng xảy ra

2 Tìm công thức FexOy

Các phơng trình phản ứng xảy ra là:

4FeCO3 + O2 t o

  2Fe2O3 + 4CO2 (1) 2FexOy + 3x - 2y

2 O2 t o

  xFe2O3 (2)

CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (3)

CO2 + Ba(OH)2  Ba(HCO3)2 (4) Theo đề bài ta tính đợc nFe O2 3 = 0,14 mol, nBa(OH)2 = 0,06 mol, nBaCO3 = 0,04 mol

Vì số mol Ba(OH)2 nhỏ hơn số mol của BaCO3 nên có thể xảy ra các trờng hợp sau:

Trờng hợp 1 Không có phản ứng (4) tức là Ba(OH)2 dùng d

n = 0,04 mol = n



Khi đó lợng FexOy là: 25,28 - 0,04 116 = 20,64 gam

Số mol Fe2O3 tạo ra từ (2) là: 0,14 - 0, 04

2 = 0,12 mol

Vậy số mol Fe trong FexOy là: 0,12 2 = 0,24 mol

 Khối lợng O trong FexOy là: 20,64 - 0,24 56 < 0 Vô lý

Trờng hợp 2 Có phản ứng (4) xảy ra Tức là Ba(OH)2 không dùng d

Vậy số mol CO2 tham gia phản ứng (3) và (4) là: 0,04 + 0,04 = 0,08 mol

Vậy lợng FexOy là: 25,28 - 0,08 116 = 16 gam

Số mol Fe2O3 tạo ra từ (2) là: 0,14 - 0, 08

2 = 0,1 mol

Vậy số mol Fe trong FexOy là: 0,1 2 = 0,2 mol

 Khối lợng O trong FexOy là: 20,64 - 0,2 56 = 4,8 gam Vậy x : y = 0,2 : 0,3 = 2 : 3 Vậy oxit ban đầu là Fe2O3.

Hoà tan hết 3,82 gam hỗn hợp gồm muối sunfat của kim loại M hoá trị I v muối sunfatà muối sunfat của kim loại R hoá trị II v o nà muối sunfat ớc, thu đợc dung dịch A Cho 500 ml dung dịch BaCl2 0,1M

v o dung dịch A Sau khi phản ứng xảy ra ho n to n, thu đà muối sunfat à muối sunfat à muối sunfat ợc 6,99 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa, lấy nớc lọc đem cô cạn thì thu đợc m gam muối khan

1 Tính m

2 Xác định kim loại R v M.à muối sunfat

3 Tính phần trăm khối lợng muối sunfat của kim loại R v muối sunfat của kim loạià muối sunfat

M trong hỗn hợp đầu Biết rằng nguyên tử khối của kim loại R lớn hơn nguyên tử khối của kim loại M l 1 đvC M l một trong các kim loại Li, Na, K, Rb.à muối sunfat à muối sunfat

Các phơng trình phản ứng xảy ra:

M2SO4 + BaCl2  BaSO4 + MCl

RSO4 + BaCl2  BaSO4 + RCl2 Theo đề bài nHỗn hợp = nBaCl2 = nBaSO4 = 0,03 mol  nBaCl d 2 = 0,02 mol

Theo định luật bảo toàn khối lợng ta có:

2

m + m = m + m  m = 3,82 + 0,05.208 - 6,99 = 7,23 gam

Gọi x và y lần lợt là số mol M2SO4 và RSO4 Theo đề bài ta lập đợc hệ phơng trình;

(2M + 96)x + (R + 96)y = 3,82

x + y = 0,03

R = M + 1











30,333 > M > 15,667



Với x > 0, y < 0,03 ta đợc M = 23, R = 24 Vậy M là Na, R là Mg.

Cho 7,2g hỗn hợp A gồm bột sắt và một oxit của sắt hoà tan hết trong dung dịch HCl 1M d thu đợc 0,56 lít khí H2 (đktc) và dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH d, đun sôi trong không khí Lọc kết tủa rồi rửa sạch, làm khô và nung ở nhiệt độ cao

đến khối lợng không đổi thu đợc 8g chất rắn

1 Tính thành phần % mỗi chất trong A

2 Tìm công thức của oxit sắt

3 Tính thể tích HCl đã dùng để hoà tan hết hỗn hợp A

Đáp số: %Fe = 19,44%, %FexOy = 80,56% Fe3O4 VHCl = 300 lít

Khử hoàn toàn 2,4 gam hỗn hợp gồm CuO và một oxit sắt bằng H2 thấy còn lại 1,76g chất rắn Hoà tan toàn bộ chất rắn đó bằng dung dịch HCl thì thấy thoát ra 0,448 lít khí H2

(đktc) Xác định công thức của oxit sắt Biết số mol của 2 oxit trong hỗn hợp bằng nhau

Đáp số: Fe2O3.

Có hỗn hợp A có khối lợng 12,9g gồm kim loại M (hoá trị II) và S Nung hỗn hợp trong bình kín (không có không khí), thu đợc chất rắn X Đốt X trong O2 d thu đợc oxits của M

có khối lợng là 8,1g và khí E Hâp thụ hoàn toàn khí E bằng dung dịch NaOH d thấy khối l-ợng bình tăng thêm 12,8g

1 Viết các phơng trình phản ứng xảy ra

2 Tìm kim loại M

3 Tính % khối lợng các chất trong A

Đáp số: M là Zn, %S = 49,61%, %Zn = 50, 39%.

Cho 6,85g kim loại A (hoá trị II) vào dung dịch muối sufat của kim loại B (hoá trị II) thu

đ-ợc khí X, 14,55g kết tủa Y Gạn lấy kết tủa nung đến khối lợng không đổi thu đđ-ợc chất rắn

Z Đem Z hoà tan trong dung dịch HCl (d) thấy chất rắn Z tan một phần, phần còn lại không tan có khối lợng 11,65g Xác định A và B

Đáp số: Ba và Mg.

Hoà tan hết 4 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M hoá trị II bằng dung dịch HCl, thu đợc 2,24 lít khí H2 (đktc) Để hoà tan hết 2,4g kim loại M bằng dung dịch HCl nồng độ 1M thì dùng không hết 500 ml Hãy xác định kim loại M

Đáp số: M là Mg.

R là một kim loại có hoá trị II Đem hoà tan hoàn toàn a gam oxit của kim loại này vào 48g dung dịch H2SO4 6,125% tạo thành dung dịch A có chứa 0,98% H2SO4 Khi dùng 2,8 lít khí

CO để khử hoàn toàn a gam oxit trên thành kim loại, thu đợc khí B Nếu lấy 0,7 lít khí B cho đi qua dung dịch nớc vôi trong d thấy tạo thành 0,625g kết tủa

1 Tính a và khối lợng nguyên tử của R, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đều đo ở đktc

2 Cho 0,54g bột nhôm vào 20g dung dịch A, sau khi phản ứng kết thúc lọc tách đợc m gam chất rắn Tính m

Đáp số: a = 2g, R = 64, m = 1g

Khử 4,8g một oxit kim loại ở nhiệt độ cao, cần 2,016 lít khí H2 Lợng kim loại thu đợc đem hoà tan hoàn toàn trong dung dịch HCl, thu đợc 1,344 lít khí H2 Các thể tích đo ở đktc Xác

định công thức của oxit kim loại

Đáp số: Fe2O3

Tỉ lệ nguyên tử khối của 3 kim loại X, Y và Z theo thứ tự là 3 : 5 : 7 Tỉ lệ số mol t ơng ứng của 3 kim loại đó trong hỗn hợp là 4 : 2 : 1 Cho 1,16g hỗn hợp 3 kim loại này tác dụng với dung dịch HCl d thấy thoát ra 0,784 lít khí H2 (đktc)

Xác định 3 kim loại X, Y và Z Biết rằng trong các phản ứng chúng đều có hoá trị II Gọi số mol của X, Y, và Z lần lợt là: 4x, 2x và x mol Theo đề bài ta có:

2 H

n = x + 2x + 4x = 7x = 0,784

22, 4 = 0,035 mol

 x = 0,005 mol Vậy số mol của X, Y và Z lần lợt là: 0,02 mol; 0,01 mol và 0,005 mol

Mặt khác:

X : Y : Z = 3 : 5 : 7  Y = 5

3X và Z =

7

3X Theo đề bài ta có:

0,02X + 0,01 5

3X + 0,005

7

3X = 1,16 Giải ra ta đợc X = 24

Đáp số: X = 24, Y = 40, Z = 56.

Cho hỗn hợp A gồm 3 kim loại X, Y, Z có tỉ lệ nguyên tử khối là 10 : 11 : 23, tỉ lệ số mol của chúng trong hỗn hợp là 1 : 2 : 3 Khi cho một lợng kim loại X bằng lợng của nó có trong 24,582 gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl, thu đợc 2,24 lít H2 (đktc)

Hãy xác định kim loại X, Y và Z

Gọi n là hóa trị của kim loại X Theo đề bài ta có:

Y = 11

10X và Z =

23

10X Gọi x là số mol của X có trong 24,582g hỗn hợp A Khi đó:

nY = 2x mol và nZ = 3x mol

Phơng trình hóa học xảy ra:

2X + 2nHCl  2XCln + nH2

Số mol H2 thu đợc là: 0,1 mol Theo phơng trình ta có số mol X đã phản ứng là:

nX = x = 0,2

n mol Vậy nY =

0,4

n mol và nZ =

0,6

n mol.

Theo đề bài khối lợng hỗn hợp là:

m = 0,2

n X +

0,4

n .

11

10X +

0,6

n .

23

10X = 24,582

 X = 12.n Với n = 2 thì X = 24 Vậy X là Mg

 Y = 27 là Al và Z = 56 là Fe

Có 3 kim loại X, Y và Z có khối lợng nguyên tử theo tỉ lệ 12 : 14 : 29 Tỉ lệ về số nguyên tử trong hỗn hợp 3 kim loại trên là 1 : 2 : 3 Khi cho 1 lợng kim loại X bằng khối lợng có trong 24,45g hỗn hợp 3 kim loại nói trên tác dụng với nớc thu đợc 1,12 lít khí H2 (đktc) Tìm 3 kim loại trên