Tiêu đề 2. CHUYÊN ĐỀ 8 BIỆN LUẬN, XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC (NÂNG CAO HSG 8) (2).pdf ✅

Giáo viên: Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 1 CHUYÊN ĐỀ 8: BIỆN LUẬN HÓA TRỊ, XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC (PP LỚP 8) (4 buổi) I. BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI 1. Bài tập tìm công thức hóa học của kim loại khi biết hóa trị Bài 1: Hòa tan hoàn toàn 2,1 gam kim loại R hóa trị II trong dung dịch H2SO4 loãng. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn khan có khối lượng tăng 8,4 gam so với kim loại ban đầu. Tìm kim loại R. Hướng dẫn - Phương trình phản ứng: R + H2SO4 RSO4 + H2 - Theo phương trình hóa học, ta có: 4 R RSO 2,1 8,4 2,1 n n R 24 R R 96 + =  =  = + . Vậy R là Mg. Bài 2. Hòa tan 1,44 gam một kim loại hóa trị II trong 150mL dd H2SO4 0,5M. Để trung hòa axit dư trong dung dịch thu được, phải dùng hết 30mL dung dịch NaOH 1M. Tìm tên kim loại. Hướng dẫn - Gọi công thức hóa học của kim loại hóa trị II là M, có khối lượng mol là M (g/mol) PTHH M + H2SO4 ⎯⎯→ MSO4 + H2 (1) H2SO4 + 2NaOH ⎯⎯→ Na2SO4 + 2H2O (2) - Theo bài: H SO 2 4 n 0,15.0,5 0,075(mol) = = (ban ñaàu) ; NaOH n 0,03.1 0,03(mol) = = - Theo pthh (2): H SO NaOH 2 4 1 n n 0,015(mol) 2 =  = ⟹ H SO (1) 2 4 n 0,075 0,015 0,06(mol) =−= - Theo pthh (1): M H SO 2 4 1,44 1,44 n n 0,06(mol) 0,06 M 24(g / mol) M 0,06 = =  =  = = ⟹ M là Mg. Bài 3. Hòa tan hoàn toàn 0,5 gam hỗn hợp gồm Fe và một kim loại hóa trị II trong dung dịch HCl thu được 1,2395 lít H2 ở đkc. Tìm kim loại hóa trị II đó. Hướng dẫn - Gọi công thức hóa học của kim loại hóa trị II là A, có khối lượng mol là M (g/mol) - Gọi x, y là mol của M và Fe  + = M.x 56.y 0,5 (*) H2 1,2395 n 0,05(mol) 24,79 = = PTHH M + 2HCl ⎯⎯→ MCl2 + H2 (1) x 2x x Fe + 2HCl ⎯⎯→ FeCl2 + H2 (2) y 2y y - Theo pthh (1,2) ta có: x + y = 0,05 (**) - Khối lượng trung bình của hỗn hợp: hh hh hh m 0,5 M 10 (g / mol) n 0,05 = = = ⟹ A M 56   - M là kim loại hóa trị II có A < 10 ⟹ A là Be. Bài 4. Khi lấy 14,25 gam muối chloride của một kim loại hóa trị II và một lượng muối nitrate của kim loại đó có số mol bằng số mol muối chloride thì thấy khác nhau 7,95 gam. Xác định tên kim loại. Hướng dẫn - Gọi M là kim loại cần tìm, khối lượng mol của M là M (g/mol) ⟹ CTHH MCl2 và M(NO3)2 →
Giáo viên: Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 2 - Ta có: 2 ( 3 ) 2 MCl M NO n n = ⇔ MCl M(NO ) 2 3 2 14,25 14,25 n (mol) n (mol) (M 71) (M 71) =  = + + - Ta có khối lượng 2 muối chênh lệch nhau 7,95 gam. Xét 2 trường hợp. * Trường hợp 1: muối chloride có khối lượng lớn hơn. ⟹ MCl M(NO ) 2 3 2 14,25.(M 62.2) m m 7,95 14,25 7,95 7,95M 1319,7 (M 71) + − =  − =  = − + (loại) * Trường hợp 2: muối chloride có khối lượng nhỏ hơn. ⟹ M(NO ) MCl 3 2 2 14,25 (M 62.2).14,25 m m 7,95 (M 62.2) 14,25 7,95 22,2 M 71 M 71 + − =  +  − =  = + +  + = +  = (M 62.2).14, 25 22, 2.(M 71) M 24 (Mg) Bài 5. Hòa tan hết 62,4 gam kim loại A hóa trị I vào 216 gam nước, sau phản ứng thu được dung dịch B có khối lượng nặng hơn khối lượng nước ban đầu là 60,8 gam. a. Xác định kim loại A. b. Lấy toàn bộ lượng khí sinh ra ở trên cho khử hết 48,2 gam hỗn hợp gồm Fe2O3 và ZnO (nung nóng), sau phản ứng thu được hỗn hợp chất rắn D. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong D. Hướng dẫn a. PTHH 2A + 2H2O ⎯⎯→ 2AOH + H2 (1) - Ta thấy khối lượng dung dịch B thu được sau phản ứng nặng hơn khối lượng nước ban đầu là 60,8 < 62,4 ⟹ Khối lượng hụt đi là khối lượng của H2 bay ra ⟹ H 2 m 62,4 60,8 1,6(g) = − = H2 1,6 n 0,8(mol) 2  = = - Theo pthh ta có: A H2 n 2n 2.0,8 1,6(mol) = = = ⇒ A 62,4 M 39(g / mol) 1,6 = = ⟹ A là Potassium (K) b. Gọi x, y là mol của Fe2O3 và ZnO ⟹ 160x + 81y = 48,2 (I) PTHH 3H2 + Fe2O3 o ⎯⎯→t 2Fe + 3H2O (2) 3x x 2x H2 + ZnO o ⎯⎯→t Zn + H2O (3) y y y H2  = +  + = n 3x y 3x y 0,8(II) - Từ (I, II) ⟹ x = 0,2 (mol); y = 0,2 (mol) - Rắn D gồm có Fe và Zn. Fe D Zn m 2.0,2.56 22,4(g) m 22,4 13 35,4(g) m 0,2.65 13(g)  = =   = + =  = = Fe Zn 22,4 %m 100% 63,27% 35,4 %m 100% 63,27% 36,73%   =  =     = − = Bài 6. Cho 3,03 gam hỗn hợp A gồm một kim loại kiềm M và một kim loại R có hóa trị III vào nước thấy tan hoàn toàn, tạo ra dung dịch B và 2,107 lít khí (đkc). Chia dung dịch B làm hai phần bằng nhau. Cô cạn phần 1, thu được 2,24 gam chất rắn. Thêm V lít dung dịch HCl 1M vào phần 2 thấy xuất hiện 0,39 gam kết tủa. Xác định tên hai kim loại Hướng dẫn - Gọi số mol của M và R lần lượt là x mol và y mol 2 2 2M 2H O 2MOH H mol : x x 0,5x + ⎯⎯→ +
Giáo viên: Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 3 2 2 2 2R 2MOH 2H O 2MRO 3H mol : y y y 1,5y + + ⎯⎯→ + - Dung dịch B gồm MOH dư (x-y) mol; MRO2 y mol Ta có hệ 2 A B H m x.M y.R 3,03 2 m (x y)(M 17) y.(M R 32) 2,24.2 2,107 n 0,5x 1,5y 0,085 24,79   = + =   = − + + + + =   = + = =   x 0,05mol y 0,04mol 0,05.M 0,04.R 3,03  =   =  + =  Nghiệm phù hợp M = 39 g/mol (K: potassium ); R = 27 g/mol (Al: aluminium ) 2. Bài tập biện luận tìm công thức hóa học của kim loại, phi kim. Bài 1: Cho 3 gam kim loại Y tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 3,1 lít (đkc) khí H2. Tìm công thức của kim loại Y Hướng dẫn H2 n 0,125mol. = 2Y + nH2SO4 → Y2(SO4)n + nH2 0,25 n (mol) 0,125 (mol) (Với n là hóa trị của kim loại Y) ⇒ MY = 3 : 0,25 n = 12n ⇒ Nghiệm phù hợp: n = 2, MY = 24 (g/mol) Vậy Y là magie: Mg. Bài 2: Hòa tan 0,9 gam một kim loại R vào một lượng HCl dư. Sau phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 0,825 gam. Tìm kim loại R Hướng dẫn 2 2 2 2 KL H H H H Khoái löôïngdung dòch taêng m m 0,825 0,9 m m 0,075gam n 0,0375(mol) = − → = − → = → = n 2 2R 2nHCl 2RCl + nH 0,075 (mol) 0,0375(mol) n + →  R R 0,9 M 12n Vôùi n =2 M =24: Mg 0,075 n  = =  → (magnesium) Bài 3: Nung nóng 15,12 gam kim loại R trong không khí tới khi kim loại phản ứng hết, thu được 20,88 gam chất rắn. Tìm kim loại R Hướng dẫn - Phương trình hoá học: xR + y 2 O2 0 ⎯⎯→t RxOy xR (g) (xR + 16y) (g) 15,12 (g) 20,88 (g)
Giáo viên: Nguyễn Thành Kiên, THCS Hùng Vương, 0972521072 4 ⇒ x. MR .20,88 = 15,12. (x. MR + 16y) ⇒ 42y 21.2y R x x = = Bieän luaän 2y 8 1 2 3 x 3 21 42 63 56 R (Loaïi) (Loaïi) (Loaïi) (Fe) Bài 4: Đốt cháy hoàn toàn 15,68 gam kim loại M trong bình đựng khí chlorine dư thu được 45,5 gam muối chloride. Xác định tên kim loại M Hướng dẫn - Đặt hoá trị của M là n. - Phương trình hoá học: 2M + nCl2 0 ⎯⎯→t 2MCln Theo PT: M (g) M + 35,5n (g) Theo đề bài: 15,68(g) 45,5 (g)  15,68 (M + 35,5n) = 45,5M  56n M 3 = Bieän luaän n 1 2 3 18,6 37,3 56 M (Loaïi) (Loaïi) (Fe) Bài 5: Biết X là kim loại có hóa trị II trong hợp chất. Nếu cho X tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ rồi cô cạn thu được 9,5 gam muối khan, nếu lấy cùng lượng X như trên cho tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng vừa đủ, rồi cô cạn thì thu được 12,0 gam muối khan. Tìm kim loại X Hướng dẫn - Phương trình hoá học: X + 2HCl → XCl2 + H2↑ a (mol) a (mol) X + H2SO4 → XSO4 + H2↑ a (mol) a (mol) - Theo đề ra, ta có: ( ) ( ) X+71 .a 9,5 X+96 .a 12,0  =    =  - Giải ra a = 0,1 và X = 24 (Mg) Bài 6. Cho 16,2 gam kim loại M có hóa trị n tác dụng với 0,15 mol O2. Chất rắn thu được sau phản ứng đem hòa tan vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 14,874 lít khí H2 ở đkc. Tìm kim loại M. Hướng dẫn - Gọi khối lượng mol cuả kim loại là M (g/mol). H2 14,874 n 0,6(mol) 24,79 = = ; O2 n 0,15(mol) = - Chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với HCl tạo ra H2 ⟹ kim loại M còn dư khi tác dụng với oxi. PTHH 4M + nO2 o ⎯⎯→t 2M2On (1) 2M + 2nHCl ⎯⎯→ 2MCln + nH2 (2) M2On + 2nHCl ⎯⎯→ 2MCln + nH2O (3)