BDHSG tìm công thức hóa học lớp 9

Ti liu bi dng HSG Húa hc 9 GV: Trng Th tho Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com CHUYấN 3: TèM CễNG THC HểA HC CC CHT Vễ C. I. Dng 1 : Phng phỏp gii bi toỏn da trờn biu thc di s (BTS) 1. Phng phỏp gii: - Bc 1 : t cụng thc cn tỡm. (ủt CTTQ) - Bc 2 : Lp phng trỡnh (da trờn biu thc ủi s) - Bc 3 : Gii phng trỡnh trờn => Kt lun 2. Cỏc cụng thc ỏp dng: 2.1. Cụng thc tớnh % ca nguyờn t trong hp cht vi hp cht A x B y ta luụn cú: yM xM B A M yM B M xM A B A BA B BA A yx yx . . % % 100 . % 100 . % = ì= ì= 2.Công thức tính khối lợng của nguyên tố trong hợp chất. CTTQ A x B y A x B y m A = n A x B y .M A .x > B A m m = yM xM B A . . 2.3. Gi ý cỏch ủt CTTQ oxit - Nu M cú hoỏ tr n khụng ủi (hoc M cú mt hoỏ tr cho trc) => CTTQ Oxit M 2 O n - Nu ủ khụng gi ý no v hoỏ tr => CTTQ oxit M x O y 2.4. Quy tc hoỏ tr (tỡm hoỏ tr lp cụng thc) Tng quỏt hoỏ tr byaxBA b y a x ==> vy hoỏ tr nguyờn t A l x by a = (*) 2.5 Lu 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. 3. Bi tp minh ha: Bi 1 : Mt oxit Nit (A) cú cụng thc NO x v cú %N = 30,43 . Tỡm cụng thc ca A ? Theo bi ra ta cú: CTTQ ca A l NO x 243,30100 16 14 114 % ==>= + = xx x x N A l NO 2 Bi 2 : M t oxit s t cú %Fe = 72,41% Tỡm cụng th c oxit Gi i : Cụng th c oxit Fe x O y - Cỏch 1 : Ta cú 4:3:41,72100. 1656 56 % ==>= + = yx yx x Fe l Fe 3 O 4 - Cỏch 2 : Trong Fe x O y cú 4:3: 41,72100 41,72 16 56 % % ==> == yx y x O Fe l Fe 3 O 4 Bi 3 : M t oxit c a kim lo i M cú %M = 63,218 . Tỡm cụng th c oxit. Gi i : t CTTQ M x O y : Ta cú x y M y xM O M 5,27 218,63100 218,63 16 . % % ==> == (*) Ti liu bi dng HSG Húa hc 9 GV: Trng Th tho Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com T (*) ta cú x y x y M 2 75,135,27 == v i 2y/x l hoỏ tr c a M thỡ ch cú 2y/x = 4 v M = 55 tho món kim lo i M l Mn v cụng th c oxit l MnO 2 Bi 4 : Oxit c a KL M cú cụng th c M x O y v cú m M : m O = 7 : 3. Tỡm cụng th c oxit Gi i : CTTQ M x O y ta cú x y x y M y xM yM xM m m yMnm xMnm OM O M O M OOMO MOMM yx yx yx 2 .67,18 33,37 3 7 16 . . === ==> = = Ch cú 2y/x = 3 v M = 56 l Fe . Oxit l Fe 2 O 3 4. Bi tp ỏp dng: Bài 1: 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) FeS 2 b) H 2 S và SO 2 . Bài 2: Oxit đồng có công thức Cu x O y và có m Cu : m O = 4 : 1. Tìm công thức oxit. Đáp số: CuO Bài 3: Oxit của kim loại M. Tìm công thức của oxit trong 2 trờng hợp sau: a) m M : m O = 9 : 8 b) %M : %O = 7 : 3 Đáp số: a) Al 2 O 3 b) Fe 2 O 3 Bài 4: 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: NO 2 Bài 5: Một oxit của phi kim (X) có tỉ khối hơi của (X) so với hiđro bằng 22. Tìm công thức (X). Đáp số: TH 1 : CO 2 TH 2 : N 2 O II. Dng 2: Xỏc ủnh cụng thc phõn t hp cht vụ c da vo tớnh cht húa hc 1. Phng phỏp gii: - B1 . Da vo phõn tớch ủnh tớnh xỏc ủnh thnh phn nguyờn t, ủt cụng thc tng quỏt (CTTQ). - B2. Da vo PTHH v ủnh lut bo ton khi lng tỡm s mol cỏc nguyờn t trong hp cht - B3. T CTTQ lp t l s nguyờn t trong phõn t cht vụ c => CTPT VD T CTTQ C x H y O z ta cú : OHC O H C nnn m m m zyx :: 16 : 1 : 12 :: == t l ny t i gi n ủ n s nguyờn nh nh t 2. Bi Tp minh ha: Bi 5 : Khi ủ t chỏy 9,7g m t ch t thỡ t o thnh 8,1g oxit kim lo i hoỏ tr II ch a 80,2% kim lo i v m t ch t khớ cú t kh i so v i H 2 b ng 32 . Khớ sinh ra cú th lm m t mu m t dd ch a 16g Brom . Xỏc ủ nh cụng th c c a ch t ủ em ủ t ? HD. S n ph m chỏy cú d/H 2 = 32 => M khớ = 64(M). Khớ ny lm m t mu dung d ch Br 2 nờn khớ ủ ú l SO 2 . V y h p ch t ủ em ủ t cú ch a S. Ngoi ra s n ph m chỏy cũn t o ủ c 8,1 gam m t oxit kim lo i húa tr II nờn ch t ủ em ủ t ch a kim loai M v oxit sinh ra l MO ta cú : =>==>== )(8,64 8,19 2,80 16% % UM M O M l Zn .V y ch t ủ em ủ t cú ch a kim lo i Zn, S v cú th cú Oxi. Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa học 9 GV: Trương Thế thảo Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com Ta có Ptp ư : SO 2 + Br 2 + 2H 2 O > 2HBr + H 2 SO 4 6,4 g  16g => m S = 3,2 g và gm Zn 5,665 81 1,8 =×= . Áp d ụ ng ñ lbt klg ta có m O = 9,7 – 3,2 – 6,5 = 0 . V ậ y h ợ p ch ấ t ñ em ñố t ch ỉ ch ứ a hai nguyên t ố là Zn và S . Đặ t CT c ủ a h ợ p ch ấ t là Zn a S b ta có 1:11,0:1,0: = = ba . Công th ứ c h ợ p ch ấ t là ZnS Bài 6 : Đố t cháy hoàn toàn 4,08 gam h ợ p ch ấ t vô c ơ X thu ñượ c 2,16 gam H 2 O và 2,688 lit SO 2 ( ñ ktc) . Xác ñị nh công th ứ c phân t ử c ủ a X. Gi ả i : Do X khi cháy thu ñượ c SO 2 và H 2 O nên X có ch ứ a S, H có th ể có O . Đặ t CTTQ c ủ a X là H x S y O z ta có molnmoln SOOH 12,0 4,22 688,2 ,.12,0 18 16,2 22 ==== . Áp d ụ ng ñị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng ta có 0212,03212,008,4 =×−×−=−−= HSXO mmmm v ậ y X không ch ứ a Oxi công th ứ c c ủ a X là H x S y ta có x : y = n H : n S = 0,24 : 0,12 = 2 : 1. => CTPT H 2 S 3. Bài tập áp dụng : Bài 1 : Cho 2 ion XO −2 3 và YO − 3 trong ñ ó oxi chi ế m l ầ n l ượ t 60% và 77,4% theo kh ố i l ượ ng . Tìm X và Y ( Đ s X là S và Y là N) Bài 2 : Oxit KL M có m M : m O = 21 : 8 . Tìm CT oxit ( Đ s = Fe 3 O 4 ) Bài 3 : Đố t cháy ch ấ t X b ằ ng l ượ ng O 2 v ừ a ñủ ta thu ñượ c h ỗ n h ợ p khí duy nh ấ t là CO 2 và SO 2 có t ỷ kh ố i so v ớ i hi ñ ro b ằ ng 28,667 và t ỷ kh ố i h ơ i c ủ a X so v ớ i không khí nh ỏ h ơ n 3, Xác ñị nh CTPT , CTCT c ủ a X ? Gi ả i : X ch ứ a C và S có th ể có oxi. 2:1: 22 = SOCO nn và M X < 3 => X là CS 2 Bài 4 : Hoà tan a gam oxit MO (M có hoá tr ị không ñổ i)b ằ ng m ộ t l ượ ng v ừ a ñủ H 2 SO 4 17,5% thu ượ c dung d ị ch mu ố i có n ồ ng ñộ 20% . Xác ñị nh công th ứ c oxit. Bài 5 : Cho lu ồ ng khí CO ñ i qua 16 gam oxit s ắ t nguyên ch ấ t ñượ c nung nóng trong m ộ t ố ng s ứ . Khi p ư th ự c hi ệ n hoàn toàn và k ế t thúc , th ấ y kh ố i l ượ ng ố ng gi ả m 4,8 gam. Xác ñị nh CT oxit s ắ t Bài 6 : Hoà tan m ộ t l ượ ng oxit s ắ t b ằ ng m ộ t l ượ ng dd H 2 SO 4 ñặ c nóng , thu ñượ c 4,48 lít SO 2 ( ñ ktc), Ph ầ n dung d ị ch thu ñượ c ch ứ a 240 gam m ộ t lo ạ i mu ố i s ắ t duy nh ấ t. Xác ñị nh CT oxit s ắ t III. Phương pháp xác ñịnh tên nguyên tố dựa vào khối lượng mol: 1. Phương pháp giải : - B1 G ọ i M là kí hi ệ u hóa h ọ c nguyên t ố c ầ n xác ñị nh, v ớ i hóa tr ị t ươ ng ứ ng là n ( n ế u bài toán không cho bi ế t hóa tr ị nguyên t ố ñ ó) - B2 Vi ế t ph ươ ng trình ph ả n ứ ng, t ừ ph ươ ng trình ph ả n ứ ng xác ñị nh s ố mol nguyên t ố M - B3 L ậ p bi ể u th ứ c tính nguyên t ử kh ố i nguyên t ố M theo công th ứ c : x m M = (*) (trong ñó m là kh ố i l ượ ng ch ấ t p ư , x là s ố mol t ươ ng ứ ng) + Đố i v ớ i bà i toá n cho bi ế t hoá trị củ a kim loạ i thì ta d ự a và o PTHH và công th ứ c (*) “ Tì m ñượ c tr ự c ti ế p M.”=> tên nguyên t ố c ầ n xác ñị nh + Đố i v ớ i bà i toá n ch ư a cho bi ế t hoá trị củ a nguyên t ố thì d ự a và o PTHH và công th ứ c* “ Tì m ñượ c ph ươ ng trì nh toá n họ c dạ ng f(n) và bi ệ n lu ậ n tì m M theo s ố hoá trị củ a nguyên t ố (v ớ i M là kim loạ i thì n = 1 , 2, 3 còn v ớ i M là phi kim thì n = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7). + Đố i v ớ i bà i toá n xá c ñị nh h ỗ n h ợ p hai kim loạ i thì s ử dụ ng kh ố i l ượ ng mol trung bì nh, ho ặ c d ự a và o khoả ng bi ế n thiên kh ố i l ượ ng mol ñể xá c ñị nh tên nguyên t ố . Khi ñ ó kh ố i l ượ ng mol nguyên t ử tìm ñượ c d ự a vào bi ể u th ứ c (*) là kh ố i l ượ ng mol nguyên t ử trung bình c ủ a hai nguyên t ố c ầ n xác ñị nh 2. Bài tập minh họa: Bà i 1 : Cho 0,3 gam kim loạ i M có hoá trị không ñổ i tá c dụ ng h ế t v ớ i n ướ c ñượ c 168ml H 2 ( ñ ktc) . Xá c ñị nh nguyên t ố R Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa học 9 GV: Trương Thế thảo Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com H ướ ng d ẫ n : Ta có moln H 0075,0 4,22 168,0 2 == G ọ i n là hóa tr ị c ủ a kim lo ạ i M c ầ n xác ñị nh (v ớ i n = 1 , 2 ho ặ c 3) ta có ptp ư 2M + 2nH 2 O -> 2M(OH) n + nH 2 2mol - - - - - - - - - - - - - - - - - - - → n mol x mol  0,0075mol mol n n x 015,020075,0 = × = ⇒ d ự a và o * ta có ñượ c ph ươ ng trì nh )(20 015,0 3,0 unn x m M === và bi ệ n lu ậ n tìm M theo n = 1 , 2 , 3 thì chỉ có n = 2 và M = 40 (u). Kim loạ i M là Ca. Bà i 2 : Cho 8,8 gam h ỗ n h ợ p hai kim loạ i thu ộ c hai chu kỳ liên ti ế p và ñề u ở nhó m II A trong HTTH tá c dụ ng v ớ i dung dị ch HCl thì thu ñượ c 6,72 lit H 2 ( ñ ktc). Hai kim loạ i ñó là A. Ca và Mg B. Be và Mg C. Ca và Sr D. Sr và Ba H ướ ng d ẫ n : Ta có moln H 3,0 4,22 72,6 2 == G ọ i M là kim lo ạ i chung thay th ế cho hai kim lo ạ i nhóm II A Ta có ptp ư : M + 2HCl  MCl 2 + H 2 1 mol - - - - - - - - - - - - - → 1 mol x mol <- - - - - - - - - - - - 0,3 mol molx 3,0 1 13,0 = × = ⇒ ta có )(33,29 3,0 8,8 uM == hai kim lo ạ i ở hai chu k ỳ liên ti ế p nhóm II A là Mg (M = 24) và Ca (M = 40). Bà i 3 : Cho 3,25 gam h ỗ n h ợ p X g ồ m m ộ t kim loạ i ki ề m M và m ộ t kim loạ i M’ có hoá trị II tan hoà n toà n và o n ướ c tạ o thà nh dung dị ch D và có 1,1088 lit khí thoá t ra ở 27,3 0 C và 1 atm . Chia dung dị ch D thà nh hai ph ầ n b ằ ng nhau : - Ph ầ n 1 ñ em cô cạ n thu ñượ c 2,03 gam ch ấ t r ắ n A - Ph ầ n 2 Cho tá c dụ ng v ớ i 100ml dung dị ch HCl 0,35M tạ o ra k ế t tủ a B. 1- Xá c ñị nh kim loạ i M , M’ và tí nh kh ố i l ượ ng củ a m ỗ i kim loạ i trong h ỗ n h ợ p X ban ñầ u 2- Tí nh kh ố i l ượ ng k ế t tủ a B (bi ế t cá c phả n ứ ng xả y ra ho à n toà n) H ướ ng ñẫ n : Do dung dị ch sau phả n ứ ng tá c dụ ng v ớ i HCl tạ o k ế t tủ a nên M’ là kim loạ i l ưỡ ng tí nh Ta có các ptp ư : 2M + 2H 2 O -> 2MOH + H 2 (1) 2MOH + M’ -> M 2 M’O 2 + H 2 (2) 1- Theo bài ra ta có mol TR VP n H 045,0 3,3004,22 2731088,1 . . 2 = × × == t ừ p ư 1 và 2 ta có kh ố i l ượ ng ch ấ t r ắ n thu ñượ c khi cô c ạ n dung d ị ch D là MOH và M 2 M’O 2 . ⇒ dung d ị ch D g ồ m      OH OMM MOH 2 22 ' theo bài ra thì khi cô c ạ n ½ dung d ị ch D thu ñượ c 2,03 gam ch ấ t r ắ n. V ậ y kh ố i l ượ ng ch ấ t r ắ n thu ñượ c khi cô c ạ n dung d ị ch D là 4,06 gam. Áp d ụ ng ñị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng cho ph ả n ứ ng 1 và 2 ta có : gammmmmmmmm XHDOHHDOHX 9,025,3)045,02(06,4 2222 =−×+=−+=⇒+=+ Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa học 9 GV: Trương Thế thảo Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com moln OH 05,0 2 =⇒ . Theo p ư 1 ta có molnn OHH 025,0 2 05,0 2 1 22 === => s ố mol H 2 ở p ư 2 b ằ ng mol02,0025,0045,0 = − . V ậ y ta có : Theo p ư 1 thì molnn OHM 05,0 2 == , theo p ư 2 thì molnn HM 02.0 2 ' == . 325'2525,3'02,005,0' ' =+⇒=+⇔×+×=⇒ MMMMMnMnm MMX . Chỉ có M = 39 và M’ = 65 thoả mã n => Kim lo ạ i M là Kali (K) và kim lo ạ i M’ là k ẽ m (Zn) 2- Cho HCl và o có p ư : KOH dư + HCl -> KCl + H 2 O (3) K 2 ZnO 2 + 2HCl -> 2KCl + Zn(OH) 2 (4) ta tì m đượ c m B = 0,0125x99 = 1,2375 gam Bà i 4 : Cho m ộ t l ượ ng kim loạ i M phả n ứ ng hồ n tồ n v ớ i dung dị ch CuSO 4 sau phả n ứ ng kh ố i l ượ ng ch ấ t r ắ n thu đượ c g ấ p 3,555 l ầ n kh ố i l ượ ng M đ em dù ng . N ế u dù ng 0,02 mol kim lo ạ i M cho tá c dụ ng v ớ i H 2 SO 4 lỗ ng d ư thì thu đượ c 0,672 lit khí ở đ ktc . Xác đị nh tên kim loạ i M ?. H ướ ng đẫ n : Đổ i moln H 03,0 4,22 672,0 2 == G ọ i n là hóa tr ị c ủ a kim lo ạ i M c ầ n xác đị nh ta có p ư : 2M + nH 2 SO 4 > M 2 (SO 4 ) n + nH 2 2 mol - - - - - - - - - - - - - - - - → n mol V ậ y 0,02 mol - - - - - - - - - - - - - - → 0,03 mol => n = 3 nên p ư v ớ i dung d ị ch CuSO 4 đượ c vi ế t 2M + 3CuSO 4 > M 2 (SO 4 ) 3 + 3Cu theo p ư ta có 2M gam kim lo ạ i M p ư sinh ra (3x64= 192 gam) Cu )(27555,3 2 192 uM M =⇒=⇒ Kim lo ạ i M là nhơm (Al) Bài 5: Có 5,56 g hỗn hợp A gồm Fe và mot kim loại M (có hóa trò không đổi). Chia A làm hai phần bằng nhau. Phần I hòa tan hết trong dd HCl được 1,568 lít hydrô. Hòa tan hết phần II trong dd HNO 3 loãng thu được 1,344 lít khí NO duy nhất. Xác đònh kim loại M và thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A. (các thể tích khí ở đktc). Bài làm: Gọi 2a và 2b là số mol Fe và M trong 5,6g A. Khối lượng mỗi phần của A là: 2 A = 56a + Mb = 2 56.5 = 2,78g. Phần tác dụng với HCl: Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 ↑ (1) a a M + nHCl → FeCl n + n/2 H 2 ↑ (2) b 2 n b Theo (1) và (2) : n H2 = a + 2 n b = 4,22 568,1 = 0,07 mol ; hay 2a + nB = 0,14 (I) Phần tác dụng với HNO 3 : Fe + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO ↑ + 2H 2 O (3) a a Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa học 9 GV: Trương Thế thảo Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com 3M + 4nHNO 3 → 3M(NO 3 ) n + NO ↑ + 2nH 2 O (4) b 3 n b Theo (3) va (4) : nNO = a + 3 n b = 4,22 344,1 = 0,06 mol. Hay 3a + nb = 0,18 (II) Giải hệ PT (I,II) ta được : a = 0,04 mol Fe. Thay vào biểu thức trên : 56 . 0,04 + Mb = 2,78 Mb = 2,78 – 2,24 = 0,54 Thay vào (I) : nb = 0,14 – 0,08 = 0,06 nb Mb = n M = 06,0 54,0 = 9 . Hay M = 9n Lập bảng : n 1 2 3 4 M 9 18 27 36 Cặp nghiệm thích hợp : n = 3 ; M = 27 . Vậy M là Al Thay n = 3 vào (I) và (II) được b = 0,02 Thành phần % khối lượng mỗi chất : %m Al = 78,2 27.02,0 . 100 = 19,42% %m Fe = 78,2 56.04,0 . 100 = 80,58% Bài 6 : Hoµ tan hoµn toµn 4gam hçn hỵp gåm 1 kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ 1 kim lo¹i ho¸ trÞ III cÇn dïng hÕt 170ml dung dÞch HCl 2M a. TÝnh thĨ tÝch H 2 tho¸t ra (ë §KTC). b. C« c¹n dung dÞch thu ®−ỵc bao nhiªu gam mi kh«. c. NÕu biÕt kim lo¹i ho¸ trÞ III lµ Al vµ sè mol b»ng 5 lÇn sè mol kim lo¹i ho¸ trÞ II th× kim lo¹i ho¸ trÞ II lµ nguyªn tè nµo . a. Gäi A vµ B lÇn l−ỵt lµ kim lo¹i ho¸ trÞ II vµ ho¸ trÞ III ta cã : PTP−: A + 2HCl  ACl 2 + H 2 (1) 2B + 6HCl  2BCl 3 + 3H 2 (2) nHCl = V.C M = 0,17x2 = 0,34 (mol) Tõ (1) vµ (2) ta thÊy tỉng sè mol axit HCl gÊp 2 lÇn sè mol H 2 t¹o ra  nH 2 = 0,34: 2 = 0,17 (mol)  VH 2 = 0,17. 22,4 3,808 (lit) b. nHCl = 0,34 mol => n Cl = 0,34 mol  m Cl = 0,34.35,5 = 12,07g  Khèi l−ỵng mi = m(hçn hỵp) + m(Cl) = 4+ 12,07 = 16,07g c. gäi sè mol cđa Al lµ a => sè mol kim lo¹i (II) lµ a:5 = 0,2a (mol) tõ (2) => nHCl = 3a. vµ tõ (1) => nHCl = 0,4a  3a + 0,4a = 0,34  a = 0,34: 3,4 = 0,1 mol => n (Kimloai) = 0,2.0,1 = 0,02mol Ti liu bi dng HSG Húa hc 9 GV: Trng Th tho Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com m Al = 0,1.27 = 2,7 g m (Kimloại) = 4 2,7 = 1,3 g M kimloại = 1.3 : 0,02 = 65 => là : Zn Bi 7: Ho tan h t h n h p X g m oxit c a m t kim lo i cú hoỏ tr II v mu i cacbonat c a kim lo i ủ ú b ng H 2 SO 4 loóng v a ủ , sau ph n ng thu ủ c s n ph m g m khớ Y v dung d ch Z. Bi t l ng khớ Y b ng 44% l ng X. em cụ c n dung d ch Z thu ủ c m t l ng mu i khan b ng 168% l ng X. H i kim lo i hoỏ tr II núi trờn l kim lo i gỡ? Tớnh thnh ph n ph n tr m c a m i ch t trong h n h p X. RO + H 2 SO 4 RSO 4 + H 2 O (1) RCO 3 + H 2 SO 4 RSO 4 + CO 2 + H 2 O (2) t a l kh i l ng h n h p X. x, y l s mol RO v RCO 3 Ta cú: (R +16)x + (R + 60)y = a (I) T (1,2): (R + 96)(x + y) = 1,68a (II) T (2): y = 0,01a (III) Gi i (I, II, III): x = 0,004a ; R = 24. V y R l Mg (24) %m = = 16% %m = 84% Bi 8 : Trộn CuO với một oxit kim loại hoá trị II không đổi theo tỉ lệ mol 1 : 2 đợc hỗn hợp X. Cho 1 luồng CO nóng d đi qua 2,4 gam X đến phản ứng hoàn toàn thu đợc chất rắn Y. Để hoà tan hết Y cần 40 ml dung dịch HNO 3 2,5M , chỉ thoát ra 1 khí NO duy nhất và dung dịch thu đợc chỉ chứa muối của 2 kim loại nói trên. Xác định kim loại cha biết. Bi gii: Vì CO chỉ khử đợc những Oxít kim loại đứng sau Al trong dãy HĐHH nên có 2 trờng hợp xảy ra. a)Trờng hợp 1:Kim loại phải tìm đứng sau Al trong dãy HĐHH và Oxit của nó bị CO khử. CuO + CO Cu + CO 2 (1) MO + CO M + CO 2 (2) 3Cu + 8HNO 3 -> 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O (3) 3M + 8HNO 3 -> 3M(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O (4) Coi số mol CuO = x thì MO = 2x và Số mol HNO 3 = 0,1 Ta có hệ : 80x + (M + 16) + 2x = 2,4 3 8x + 2.8 3 x = 0,1 giải hệ cho x = 0,0125 và M = 40 ~ Ca. Trờng hợp này không thoả mãn vì Canxi đứng trớc Al trong dãy HĐHH và CaO không bị khử bởi CO. b/ Trờng hợp 2 : Kim loại phải tìm đứng trớc Al trong dãy HĐHH và Ô xit của nó không bị CO khử. Khi đó không xảy ra phản ứng (2) mà xảy ra phản ứng (1) (3) và phản ứng sau : MO + 2HNO 3 -> M(NO 3 ) 2 + H 2 O Tơng tự coi số mol CuO = a -> MO = 2a ta có hệ : 80a + (M + 16)2a = 2,4 3 8a + 4a = 0,1 => a = 0,0125 => M=24 ~Mg (thoả mãn) Bi 9: Hoà tan hoàn toàn 14,2 gam hỗn hợp C gồm MgCO 3 và muối cacbonat của kim loại R vào a xit HCl 7,3% vừa đủ, thu đợc dung dịch D và 3,36 lít khí CO 2 (đktc). Nồng độ MgCl 2 trong dung dịch D bằng 6,028%. a) Xác định kim loại R và thành phần % theo khối lợng của mỗi chất trong C. b) Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch D, lọc lấy kết tủa rồi nung ngoài khí đến khi phản ứng hoàn toàn. Tính số gam chất rắn còn lại sau khi nung. a a 100.004,0.40 MgO MgCO 3 Ti liu bi dng HSG Húa hc 9 GV: Trng Th tho Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com Bi gii: Công thức cacbonat kim loại R là R 2 (CO 3 ) x số mol CO 2 = 0,15 MgCO 3 + 2HCl -> MgCl 2 + CO 2 + H 2 O R 2 (CO 3 ) x + 2xHCl -> 2RCl x + x CO 2 + x H 2 O a/ Theo phơng trình, số mol HCl = 0,15 . 2 = 0,3 mol Lợng dung dịch HCl = 0,3.36,5 0,073 = 150gam Lợng dung dịch D = lợng hỗn hợp C + lợng dung HCl - lợng CO 2 = 14,2 + 150 - (44. 0,15) = 157,6gam Lợng MgCl 2 = 157,6 . 0,06028 = 9,5 gam ~ 0,1mol MgCO 3 = 0,1mol ~ 8,4gam R 2 (CO 3 ) x =14,2 8,4 = 5,8 gam Ta có : 2R+ 60 x 5,8 = 0,15 0,1 x R =28x thoả mãn x = 2 R = 56 là Fe Trong C có 8,4g MgCO 3 ~ 59,15% còn là 40,85% FeCO 3 Tính đợc chất rắn còn lại sau khi nung là MgO = 4 gam và Fe 2 O 3 = 4 gam Bi 10: Hũa tan 49,6 gam h n h p m t mu i sunfat v m t mu i cacbonat c a cựng m t kim lo i húa tr I vo n c thu ủ c dung d ch X. Chia dung d ch X thnh 2 ph n b ng nhau: - Ph n 1: Cho ph n ng v i l ng d dung d ch axit sunfuric thu ủ c 2,24 lớt khớ ( ủ o ủ ktc) - Ph n 2: Cho ph n ng v i l ng d dung d ch BaCl 2 thu ủ c 43 gam k t t a tr ng. a. Tỡm cụng th c húa h c c a hai mu i ban ủ u? b. Tớnh thnh ph n % theo kh i l ng m i mu i trờn cú trong h n h p ban ủ u? Bi gii: a. G i cụng th c húa h c c a hai mu i trờn l A 2 SO 4 v A 2 CO 3 ; g i x, y l n l t l s mol A 2 CO 3 v A 2 SO 4 - Ph n ng ph n 1: A 2 CO 3 + H 2 SO 4 -> A 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O (1) x mol x mol - Ph n ng ph n 2: A 2 CO 3 + BaCl 2 -> BaCO 3 + 2ACl (2) x mol x mol A 2 SO 4 + BaCl 2 -> BaSO 4 + 2Acl (3) y mol y mol Theo pt (1) => x = n CO 2 = 2,24 : 22,4 = 0,1 mol - M t khỏc, kh i l ng h n h p m i ph n: (2A + 60).0,1 + (2A + 96)y = 2 6,49 = 24,8 (*) - Theo pt (2) v (3), kh i l ng k t t a thu ủ c: 197.0.1 + 233.y = 43 => y = 0,1 Th y = 0,1 vo (*) => A = 23 -> Na V y cụng th c hai mu i: Na 2 CO 3 v Na 2 SO 4 b. - Kh i l ng mu i Na 2 CO 3 trong h n h p: m Na 2 CO 3 = 106.0,1.2 = 21,2g - Kh i l ng mu i Na 2 SO 4 trong h n h p: m Na 2 SO 4 = 49,6 21,2 = 28,4g V y thnh ph n % cỏc ch t trong h n h p ban ủ u: % m Na 2 CO 3 = %100. 6,49 2,21 = 42,7% % m Na 2 SO 4 = %100. 6,49 4,28 = 57,3% Bi 11: Cho 11,2 gam h n h p X g m Mg v kim lo i R (húa tr II, ủ ng sau H trong dóy ho t ủ ng húa h c) th c hi n hai thớ nghi m: - Thớ nghi m I: Cho h n h p ph n ng v i dung d ch H 2 SO 4 loóng d thu ủ c 4,48 lớt khớ H 2 ( ủ ktc). - Thớ nghi m II: Cho h n h p tỏc d ng v i dung d ch H 2 SO 4 ủ c, núng thu ủ c 6,72 lớt khớ SO 2 ( ủ ktc). a. Vi t cỏc ph ng trỡnh húa h c. Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa học 9 GV: Trương Thế thảo Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com b. Tính kh ố i l ượ ng Mg, R. c. Xác ñị nh R. Bài giải: a. Các ph ươ ng trình ph ả n ứ ng: Mg + H 2 SO 4 > MgSO 4 + H 2  (1) Mg + 2H 2 SO 4 > MgSO 4 + SO 2  + 2H 2 O (2) R + 2H 2 SO 4 > RSO 4 + SO 2  + 2H 2 O (3) b. - S ố mol khí H 2 : n H 2 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol Theo ph ươ ng trình (1): n Mg = n H 2 = 0,2 mol => kh ố i l ượ ng c ủ a R: m R = 0,2.24 = 4,8 gam - Kh ố i l ượ ng c ủ a R trong h ỗ n h ợ p: m R = 11,2 – 4,8 = 6,4 gam c. – S ố mol SO 2 : n SO 2 = 6,72 : 22,4 = 0,3 mol. Theo ph ươ ng trình (2): n SO 2 = n Mg = 0,2 mol => S ố mol SO 2 trên ph ươ ng trình (3): n SO 2 (pư3) = 0,3 – 0,2 = 0,1 mol Theo ph ươ ng trình (3): n R = n SO 2 (pư3) = 0,1mol V ậ y kh ố i l ượ ng mol c ủ a R: M R = 6,4 : 0,1 = 64 => R là kim lo ạ i Đồ ng (Cu) Bài 12: Cho 4,32 gam h ỗ n h ợ p kim lo ạ i A và B. Cho h ỗ n h ợ p trên tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch H 2 SO 4 loãng, d ư th ấ y xu ấ t hi ệ n 2,688 lít khí H 2 ở ñ ktc. Sau ph ả n ứ ng kh ố i l ượ ng h ỗ n h ợ p gi ả m ñ i m ộ t n ử a. Cho ph ầ n còn l ạ i tác d ụ ng v ớ i dung d ị ch H 2 SO 4 ñặ c, nóng có 756 ml khí SO 2 thoát ra ở ñ ktc. Tìm tên kim lo ạ i A và B? Bài giải: - Vì sau ph ả n ứ ng kh ố i l ượ ng h ỗ n h ợ p gi ả m ñ i m ộ t n ử a nên ch ỉ có m ộ t kim lo ạ i tác d ụ ng ñượ c v ớ i H 2 SO 4 loãng => m A = m B = 4,32 : 2 = 2,16gam. - G ọ i n, m l ầ n l ượ t là hóa tr ị c ủ a hai kim lo ạ i A và B. - Gi ả s ử B không tác d ụ ng ñượ c v ớ i H 2 SO 4 loãng. - Ph ươ ng trình hóa h ọ c: 2A + nH 2 SO 4 (l) > A 2 (SO 4 ) n + nH 2  (1) 2B + 2mH 2 SO 4 ñ, nóng > B 2 (SO 4 ) m + mSO 2  + 2mH 2 O (2) - S ố mol H 2 : n H 2 = 2,688: 22,4 = 0,12mol. Theo ph ươ ng trình (1): n A = n 2 n H 2 = n 24,0 mol => Kh ố i l ượ ng mol c ủ a A: M A = 24,0 .16,2 n = 9n Bi ệ n lu ậ n: n 1 2 3 M A 9 18 27 K ế t qu ả Lo ạ i Lo ạ i Nhôm (Al) V ậ y A là kim lo ạ i Al. - S ố mol SO 2 : n SO 2 = 0,756 : 22,4 = 0,0375mol Theo ph ươ ng trình (2): n B = m 2 n SO 2 = m 0675,0 mol => Kh ố i l ượ ng mol c ủ a B: M B = 0675,0 .16,2 m = 32m Bi ệ n lu ậ n: n 1 2 3 M B 32 64 96 K ế t qu ả Lo ạ i Đồ ng (Cu) Lo ạ i => V ậ y B là kim lo ạ i Cu. Bài 13: Hòa tan hoàn toàn 46,4 gam m ộ t oxit kim lo ạ i b ằ ng dung d ị ch H 2 SO 4 ñặ c, nóng ( v ừ a ñủ ) thu ñượ c 2,24 lít khí SO 2 ( ñ kc ) và 120 gam mu ố i. a) Vi ế t ph ươ ng trình hóa h ọ c x ả y ra. Ti liu bi dng HSG Húa hc 9 GV: Trng Th tho Website: violet.vn/thethao0481 Email: Thaonguyenh81@gmail.com b) Xỏc ủ nh cụng th c c a oxit kim lo i. c) Vi t ph ng trỡnh húa h c c a oxit trờn v i dung d ch HCl. HD Gii: Vỡ ph n ng c a oxit kim lo i v i H 2 SO 4 ủ c, núng sinh ra SO 2 nờn ch ng t kim lo i cú nhi u m c húa tr . G i x,y l n l t l húa tr c a kim lo i R trong oxit v trong mu i sunfat. R 2 O x + (2y-x) H 2 SO 4 R 2 (SO 4 ) y + (2y-x)H 2 O + (y-x) SO 2 S mol SO 2 = 2,24: 22,4 = 0,1 mol G i a l s mol H 2 SO 4 p s mol H 2 O = a (mol) p d ng L BTKL ta cú: 46,4 + 98a = 120 + 18a + 0,1ì 64 gi i ra a = 1 mol S mol SO 4 ( t o mu i) = 1 0,1 = 0,9 (mol) R m = 120 0,9ì 96 = 33,6 gam O m (oxit) = 46,4 33,6 = 12,8 (g) Ta cú: 2R 33,6 16x 12,8 = R = 21x ( 1 x 3, x nguyờn ho c x = 8/3 ) Ch cú x = 8/3 v R = 56 l th a món. Kim lo i l Fe V y CTHH c a oxit l : Fe 3 O 4 Ph n ng v i dung d ch HCl Fe 3 O 4 + 8HCl 2FeCl 3 + FeCl 2 + 4H 2 O B i 14: Khi hòa tan hết cùng một lợng kim loại R vào dung dịch H 2 SO 4 loãng vừa đủ và vào dung dịch HNO 3 loãng vừa đủ thì lợng khí H 2 và NO thoát ra có thể tích bằng nhau (ở cùng điều kiện). Đem cô cạn hai dung dịch sau phản ứng thì nhận đợc khối lợng muối sunfat bằng 62,81% khối lợng muối nitrat. Xác định kim loại R . HD Gii: Vì khi phản ứng với HNO 3 và H 2 SO 4 hóa trị của R trong các muối tạo thành có thể khác nhau. Gọi x, y lần lợt là hóa trị của R trong muối sun fat và muối nitrat ( x,y * N ) Các PTHH xảy ra: 2R + x H 2 SO 4 R 2 (SO 4 ) x + x H 2 . (1) a 2 a 2 ax 3R +4 y HNO 3 3R(NO 3 ) y + yNO+ 2yH 2 O (2) a a 3 ay Gọi a là số mol R tham gia phản ứng (1) và (2)( a >0) Theo bài ra : n H2 = n NO , hay : 2 ax = 3 ay x = 3 2y Mặt khác : 2 a (2R+ 96x ) = 0,6281. a(R +62 y) R + 48x = 0,6281R+38,9422y 0,3719 R = 38,9422y 48x Thay x = 3 2y vào ta có : 0,3719 R = 38,9422y 48. 3 2y 0,3719 R= 6,9422 y R=18,67 y ( xét thấy y= 3, R = 56 thỏa mãn với kim loại Fe) Vậy R là Fe ( x= 2) [...]... HCl, thu đợc 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 đợc 27g muối clorua Tìm kim loại R Đáp số: R là Cu Bài 8: Cho 10g sắt clorua(cha biết hoá trị của sắt ) tác dụng với dung dịch AgNO3 thì thu đợc 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... thì thu đợc 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 cha rõ hoá trị vào dung dịch axit HCl, thì thu đợc 9, 408 lit H2 (đktc) Tìm kim loại R Đáp số: R là Al Bi 10 Hũa tan 2,84g h n h p 2 mu i cacbonat c a 2 kim lo i ki m th thu c 2 chu kỡ liờn ti p b ng dd HCl d thu c dd A v khớ B Cụ c n dd A thu c 3,17g mu i khan...Ti li u b i d ng HSG Húa h c 9 GV: Trng Th th o 3 Bi t p ỏp d ng: Bi 1: Khi cho H2SO4 loóng d tỏc d ng v i h n h p hai kim lo i thỡ thu c 2,24 lớt H2 ( ktc) ng th i kh i l ng h n h p ú gi m i 6,5 gam Khi ho tan ph n kim lo i cũn . a) Tìm công thức quặng. b) Từ quặng trên hãy điều chế 2 khí có tính khử. Đáp số: a) FeS 2 b) H 2 S và SO 2 . Bài 2: Oxit đồng có công thức Cu x O y và có m Cu : m O = 4 : 1. Tìm công thức. khác : 2 a (2R+ 96 x ) = 0,6281. a(R +62 y) R + 48x = 0,6281R+38 ,94 22y 0,37 19 R = 38 ,94 22y 48x Thay x = 3 2y vào ta có : 0,37 19 R = 38 ,94 22y 48. 3 2y 0,37 19 R= 6 ,94 22 y R=18,67. hơi của A so với không khí là 1, 59. Tìm công thức oxit A. Đáp số: NO 2 Bài 5: Một oxit của phi kim (X) có tỉ khối hơi của (X) so với hiđro bằng 22. Tìm công thức (X). Đáp số: TH 1 : CO 2