- Lập tỷ số hoặc tỷ lệ theo phương trình phản ứng B. Cho 13,5g kim loại trên tan hoàn toàn trong dung dịch axit HCl 0,5M. Đun nhẹ dung dịch thu được 13,76g tinh thể ngậm nước. a) Xác địn[r]
(1)Chuyên đề:
XÁC ĐỊNH KIM LOẠI HAY
CÔNG THỨC HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI A PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
- Đặt A kim loại có hóa trị để biết (khi hóa trị chưa biết đặt thêm n hóa trị I,II,III) - Viết phương trình phản ứng
- Gọi x (g mol) khối lượng kim loại
- Lập tỷ số tỷ lệ theo phương trình phản ứng B BÀI TẬP:
*DẠNG BIẾT HÓA TRỊ
Bài 1: cho 10,8g kim loại hóa trị III tác dụng với clo có dư thu 53,4g muối a.Xác định kim loại dùng
b Cho 13,5g kim loại tan hoàn toàn dung dịch axit HCl 0,5M Tính: - Thể tích huyddro (đktc)
- Thể tích dung dịch HCl cần dùng ? Giải: a) Đặt A kim loại có hóa trị III có khối lượng x(g) PTPU: A + Cl2 → ACl3
x(g) (x + 106,5)g 10,8 (g) ……… 53,4g Lập tỷ số: 10x,8 x53106,4,5
53,4x = 10,8(x + 106,5)
Giải ta được: x = 27 Al Vậy kim loại dùng Nhôm
b) 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2
2mol 6mol 2mol 3mol 0,5→ 0,15 → 0,5 0,75mol
nAl = 27 0,5mol
, 13
- Thể tích H2 = 0,75 * 22,4 = 16,8 (lit)
- Thể tích dung dịch axit HCl: VHCl = 0,5 3M
5 ,
Bài 2: Cho 4,48g oxit kim loại hóa trị II, tác dụng hết với 100ml dung dịch H2SO4
0,8M Đun nhẹ dung dịch thu 13,76g tinh thể ngậm nước a) Xác định công thức phân tử oxit
(2)Đổi 100ml = 0,1 (lit)
Theo đề ra: nH2SO4 = 0,8 0,1 = 0,08 mol mH2SO4 = 98.0.08 = 7,84 (g)
a) Gọi A kin loại hóa trị II khối lượng x(g)
AO + H2SO4 → ASO4 + H2O
(x + 16)g 98g 4,48g 7,84g Lập tỷ số: x4,4816 798,84
Giải ta được: x = 40 Ca
Vậy công thức phân tử oxit CaO
b) CaO + H2SO4 → CaSO4 + H2O
1mol 1mol 1mol 1mol 0,08mol 0,08mol 0,08mol
Khi đun hẹ (không cô cạn) ta muối CaSO4.xH2O
Do nhydrat = nCaSO4
Nên:
x
18 136
76 , 13
= 0,08 Giải ta được: x =
Vậy công thức phân tử hyddrat là: CaSO4.2H2O
* DẠNG CHƯA BIẾT HÓA TRỊ: Bài 1:
a)Cho 3,25g sắt clorua (chưa biết hóa trị sắt) tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu
được 8,61g AgCl Xác định công thức sắt clorua ?
b) Cần ml dung dịch natrihydroxit chứa 0,02g NaOH 1ml dung dịch để chuyển 1,25g FeCl3.6H2O thành Fe(OH)3
Giải a)Gọi a hóa trị sắt:
FeCla + AgNO3 → Fe(NO3)a + nAgCl
1mol a(mol) 1mol a(mol) Hay (56 + 35,5a)g 143,5a (g) 3,25g 8,61g
Ta có:563,3525,4a 1438,61,5a
Giải ta được: a =
Vậy công thức sắt clorua là: FeCl3
b) Theo đề ta có: FeCl3.6H2O
mFeCl3= 270,5 0,75g
5 , 162 25 ,
nFeCl3= 162,5 0,005mol
75 ,
(3)1mol 3mol 1mol 3mol 0,005mol →0,015mol
mNaOH = 0,015.40 = 0,6 (g)
Cứ 0,02g NaOH tích 1ml 0,6g ………y(mol)
y = 00,,602.130ml
Vậy cần 30ml NaOH
Bài 2: Hịa tan hồn toàn 3,78gam kim loại M dung dịch HCl ta thu 4,704 lít khí H2 (đktc) Xác định kim loại M
Giải
Gọi n hóa trị kim loại M M phân tử khối kim loại a số mol M dùng
M + nHCl → MCln +
2H
n 1mol n2mol amol
2 n a
mol
Ta có hệ: a.M = 3,78 a.M = 3,78 (1)
a2.n 422,704,4 a.n = 0,42 (2)
Lấy (1) chia (2) ta có: M n n
M
9
9
Vì hóa trị kim loại hoặc Do ta có bảng sau:
n
M (loại) 18 (loại) 27 (Nhận)
Trong kim loại có kim loại nhơm (Al) có hóa trị ứng với nguyên tử khối 27 phù hợp Vậy, M kim loại nhôm (Al)
Bài 3: Cho 16 gam oxit kim loại tác dụng với 120ml dung dịch HCl thu được 32,5 gam muối khan
Tìm cơng thức oxit kim loại ?
Giải
Gọi M ký hiệu nguyên tử khối kim loại CTHH oxit MxOy:
PTPU: MxOy + 2yHCl → xMCl
x y
2 + yH
2O
(xM + 16y)g (xM + 71)g 16g ……… 32,5g Theo phương trình ta có:
(4)x y
2 1 2 3
M 18,67(loại) 37,09 (loại) 56
Vậy công thức oxit Fe2O3
Bài 4: Hòa tan lượng oxit kim loại M (M có hóa trị khơng đổi) dung dịch HCl dung dịch HNO3 Cô cạn hai dung dịch thu muối khan
Tìm cơng thức phân tử oxit, biết muối natri có khối lượng lớn muối clorua lượng 99,38% khối lượng oxit đem hịa tan
Giải
Gọi cơng thức hóa trị oxit MxOy
Các PTPU: MxOy + 2yHCl → xMCl2xy + yH2O
MxOy + 2yHNO3 → xM(NO3) 2xy + yH2O
Giả sử lượng oxit đem dùng phản ứng 1mol, theo đầu ta có: X(M + 62.2xy ) - (M + 35,5 2xy ) = ( 16 )
100 38 , 99
y xM Giải ta có: M = 37,33
x y
2
M = 18,66
x y
2
Ta có bảng sau: x
y
2 1 2 3
M 18,66(loại) 37,33 (loại) 56
Vậy 2xy = M = 56 Fe hợp lý
Mà 2xy = x =
y = Vậy công thức oxit Fe2O3
Bài 5: Cho 0,3 gam kim loại có hóa trị khơng đổi tác dụng hết với nước thu 168ml hiddro (đktc)
Xác định tên kim loại, biết kim loại có hóa trị tối đa Giải
Gọi kim loại M hóa trị khơng đổi kim loại n PTHH: M + 2nH2O → 2M(OH)n + nH2
2M 22400ml 0,3g 168ml Ta có tỷ lệ: 20M,3 22400168 M = 20n
n
M 20(loại) 40 60(loại)
(5)Bài 6: Hòa tan x gam kim loại M 200gam dung dịch HCl 7,3% (lượng axit vừa đủ) thu dung dịch A nồng độ muối M tạo thành 12,05% (theo khối lượng)
Tính x xác định M ?
Giải nHCl = 100.36,5 0,4mol
3 , 200
Ký hiệu M nguyên tử khối kim loại n hóa trị M PTHH: M + nHCl → MCln +
2H
n 1mol nmol 1mol 2n mol 0n,4 mol 0,4mol 0n,4mol 0,2mol
mM = ( ) , gam x n M (*) Mặt khác theo PTPH ta có:
mHCln = 14,2 , ) , 35 ( , n M n M n M (**) Thay (*) vào (**) ta có: mMCln = x + 14,2
Mà khối lượng dung dịch sau phản ứng là:
mddsau = 200 + x – 0,2.2 = 199,6 + x
Theo ta có:
%C = 12,05% , 199 % 100 ) , 14 ( x x
x = 11,2 (gam)
Thay x = 11,2 vào (*) ta có: 0,4 11,2
n M
M = 28n
Ta xét bảng:
n
M 28(loại) 56 84(loại)
(6)Bài 1: Cho 10,8 gam kim loại hóa trị III tác dụng với clo dư tạo 53,4 gam muối clorua. Hỏi kim loại nguyên tố ?
Đáp số: Al Bài 2: Cho 4,48 gam oxit kim loại hóa trị II tác dụng vừa đủ với 100ml axit H2SO4 0,8M cô cạn dung dịch nhận 13,76gam tinh thể muối ngậm nước
Tìm cơng thức muối ngậm nước H2O ?
Đáp số: CaSO4.2H2O
Bài 3: Cho 1,44gam kim loại hóa trị II tan hồn toàn 250ml dung dịch H2SO4
0,3M Dung dịch thu chứa axit dư phải trung hòa 60ml dung dịch NaOH 0,5M Tìm kim loại nói ?
Đáp số: Mg Bài 4: Hòa tan hoàn toàn 27,4gam hỗ hợp M2CO3 MHCO3 500ml dung dịch HCl
1M thoát 6,72lit CO2 (đktc) Để trung hòa axit dư phải dùng 5oml NaOH 2M
Tìm muối % hỗn hợp ?
Đáp số: Na2CO3 = 38,7% ; NaHCO3 = 61,3%
Bài 5:Hịa tan 3,2gam oxit kiam loại hóa trị III 2oogam dung dịch axit H2SO4loãng
Khi thêm vào hỗn hợp sau phản ứng lượng CaCO3 vưà đủ cịn thấy 0,224
dm3 CO
2 (đktc) Sau cạn dung dịch thu 9,36gam muối sunfat kho
Tìm oxit kim loại hóa trị III nồng độ % H2SO4 ?
Đáp số: Fe2O3 3,43%
Bài 6: Có oxit sắt chưa biết:
- Hòa tan m gam oxit cần 150ml HCl 3M
- Khử toàn m gam oxit CO nóng, dư thu 8,4gam sắt Tìm cơng thức oxit ?
Đáp số: Fe2O3
Bài 7: Cho 416 gam dung dịch BaCl2 12% tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 27,36gam
muối sunfat kim loại A Sau lọc bỏ kết tủa thu 800ml dung dịch 0,2M muối clorua kim loại A
Tìm hóa trị A, tên A, cơng thức sunfat ?
Đáp số: Al Bài 8: Cho 15,25 gam hỗn hợp gồm kim loại hóa trị II có lẫn Fe tan hết axit HCl dư thoát 4,48 dm3 H
2 (đktc) thu dung dịch X Thêm NaOH dư vào X, lọc
kết tủa nung khơng khí đến lượng khơng đổi cân nặng 12 gam Tìm kim loại hóa trị II, biết khơng tạo kết tủa với hidroxit ?
Đáp số: Ba Bài 9: Khử lượng oxit sắt chưa biết H2 nóng dư Sản phẩm tạo hấp thụ
bằng 100 gam axit H2SO4 98% nồng độ axit giảm 3,405% Chất rắn thu sau
phản ứng khử hịa tan axit H2SO4 lỗng 3,36 lit H2 (đktc)
Tìm cơng thức oxit sắt ?
Đáp số: Fe3O4
Bài 10: Cho 14gam oxit kim loại hóa trị II tác dụng hết với 500ml dung dịch H2SO4
(7)a)Xác định công thức phân tử oxit
b)Nếu đen nung nhẹ phản ứng trên, người ta thu 26,5gam tinh thể ngậm nước Xác định công thức phân tử tinh thể ngậm nước ?
Đáp số: CaO; CaSO4.2H2O
Bài 11: Cho 9,33gam kim loại A hóa trị (III) tác dụng vừa đủ với 5,6lit khí clo (đktc) tạo muối A Hòa tan muối A vào 510ml dung dịch axit thu kết tủa dung dịch B
a)Xác định kim loại A
b) Tính nồng độ M dung dịch xút c) Tính khối lượng muối dung dịch B
Đáp số: Fe; CM(NaOH) = 1M; mNaCl = 30,42gam
Bài 12*: Hỗn hợp X gồm kim loại A B có tỷ lệ khối lượng 1: khối lượng mol
nguyên tử A nặng B gam Trong 53,6gam X có số mol A khác B 0,0375 mol
Hỏi A, B kim loại ?
Đáp số: Fe, Cu Hướng dẫn giải
Theo giả thiết: A = B +
Nếu số mol A = a số mol B = a + 0,0375 ( tỉ lệ khối lượng = 1:1 nên khối lượng mol B<A số mol B>A)
Ta có: A.a = B(a+0,0375)
(B + 8)a = Ba + 0,0375 B → 0,0375 B2 + 0,3B – 134,4 = 0
Giải ta : B = 56 (Fe) , A = 64(Cu)