Tiêu đề 2. CHỦ ĐỂ CÔNG THỨC HÓA HỌC (GV).pdf ✅

BỔ TÚC BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC 1. Thiết lập công thức đơn giản nhất của hợp chất: AxByCz a. Theo tỉ lệ mol: nA; nB; nC. A B C A B C A B C m m m x : y : z n : n : n : : a : b : c M M M     b. Theo thành phần % khối lượng A B C %A %B %C x : y : z : : a : b : c M M M    - Trong đó a, b, c là số nguyên dương, tối giản. Ví dụ 1: Hợp chất X có phần trăm khối lượng cacbon, hiđro và oxi lần lượt bằng 54,54%, 9,1% và 36,36%. Khối lượng mol phân tử của X bằng 88 g/mol. Công thức phân tử nào sau đây ứng với hợp chất của X? A. C4H10O B. C4H8O2 C. C5H12O D. C4H10O2. Hướng dẫn: - Gọi đơn giản nhất của X là CxHyOz C H O %C %H %O 54,54 9,1 36,36 x : y : z : : : : 4,545 : 9,1: 2,2725 M M M 12 1 16 4,545 9,1 2,2725 x : y : z : : 2 : 4 :1 2,2725 2,2725 2,2725        ⟹ Công thức đơn giản nhất của X là: C2H4O - Công thức tổng quát của X có dạng: (C2H4O)n. - Theo bài: M(C2H4O)n = 88 (g/mol) ⟹(12.2 + 1.4 + 16).n = 88 ⟹ 44n = 88 ⟹ n = 2 ⟹ CTHH của X là: C4H8O2 Ví dụ 2: Phân tích 0,3 gam chất A (phân tử chỉ chứa C, H, O), thấy có khối lượng của C, H, O lần lượt là: 0,12 gam C; 0,02 gam (H); 0,16 gam (O). Biết khối lượng mol của A là 60 (g/mol). Xác định công thức phân tử của chất A. Hướng dẫn - Gọi đơn giản nhất của A là CxHyOz C H O 0,12 n 0,01(mol) 12 0,02 n 0,02(mol) 1 0,16 n 0,01(mol) 16       C H O  x : y : z  n : n : n  0,01: 0,02 : 0,01 1: 2 :1 ⟹ Công thức đơn giản nhất của A là: CH2O. - Công thức tổng quát của A có dạng: (CH2O)n. - Theo bài: M(CH2O)n = 60 (g/mol) ⟹(12 + 1.2 + 16).n = 60 ⟹ 30n = 60 ⟹ n = 2 ⟹ CTHH của A là: C2H4O2 Ví dụ 3: Hợp chất X có thành phần % theo khối lượng các nguyên tố: 40% Cu, 20% S và 40% O. Biết MX = 160 (g/mol). Xác định công thức phân tử của X. Hướng dẫn
- Gọi đơn giản nhất của X là CuxSyOz Cu S O %Cu %S %O 40 20 40 x : y : z : : : : 0,625 : 0,625 : 2,5 M M M 64 32 16 0,625 0,625 2,5 x : y : z : : 1:1: 4 0,625 0,625 0,625        ⟹ Công thức đơn giản nhất của X là: CuSO4 - Công thức tổng quát của X có dạng: (CuSO4)n. - Theo bài: M(CuSO4)n = 160 (g/mol) ⟹(64 + 32 + 16.4).n = 160 ⟹ 160n = 160 ⟹ n = 1 ⟹ CTHH của X là: CuSO4 Câu 1: Nung hoàn toàn 12,75 gam chất rắn A thu được chất rắn B và 1,68 lít khí oxi ở (đktc). Trong hợp chất B có thành phần % theo khối lượng các nguyên tố là: 33,33% Na; 20,29% N; 46,38% O. Xác định công thức hóa học của A, B. Biết rằng công thức đơn giản cũng chính là công thức hóa học. Hướng dẫn O2 O2 1,68 n 0,075(mol) m 2,4(g) 22,4     PTHH A o t B + O2 - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng mA mB mO2 mB    12,75  2,4 10,35(g) - Vì công thức đơn giản nhất là công thức hóa học. Trong A, B đều chứa các nguyên tố: Na, N, O. - Ta nhận thấy khi phân hủy A chỉ thấy tạo ra oxi nên chỉ có % của O thay đổi, ⟹ khối lượng của Na, N trong B cũng là khối lượng của Na, N trong A. - Ta có %O trong B = 46,38% O(B) O 46,38.10,35 4,8 m 4,8(g) n 0,3(mol) 100 16       Na Na 33,33.10,35 3,45 m 3,45(g) n 0,15(mol) 100 23      3,45.100% %Na(A) 27,06% 12,75   N N 20,29.10,35 2,1 m 2,1(g) n 0,15(mol) 100 14      2,1.100% %N(A) 16,47% 12,75   ⟹%O = 100% - 27,06 – 16,47% = 56,47% O 2 m (A) mO(B) mO     4,8  2,4  7,2(g) O(A) 7,2 n 0,45(mol) 16    + Gọi CTHH của A là NaxNyOz 27,06 16,47 56,47 x : y : z : : 1,17 :1,17 : 3,53 23 14 16 x : y : z 1:1: 3      NaNO3
⟹ ta có tỉ lệ: Na N O(A) x : y : z  n : n : n  0,15: 0,15: 0, 45 1:1: 3 ⟹ CTHH của A là NaNO3 + Gọi CTHH của B là NaxNyOa ⟹ ta có tỉ lệ: Na N O(B) x : y : z  n : n : n  0,15: 0,15: 0,3 1:1: 2 ⟹ CTHH của B là NaNO2 Câu 2. Nung hoàn toàn 15,15 gam chất rắn A thu được chất rắn B và 1,68 lít khí oxi (ở đktc). Trong hợp chất B có thành phần % khối lượng các nguyên tố: 37,65% oxi, 16,47% nitơ còn lại là kali. Xác định công thức hóa học của B và A. Biết rằng công thức đơn giản nhất chính là công thức hóa học của A, B. Hướng dẫn O2 O2 1,68 n 0,075(mol) m 2,4(g) 22,4     PTHH A o t B + O2 - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng mA mB mO2 mB    15,15  2,4 12,75(g) - Vì công thức đơn giản nhất là công thức hóa học. Trong A, B đều chứa các nguyên tố: K, N, O. - Ta nhận thấy khi phân hủy A chỉ thấy tạo ra oxi nên chỉ có % của O thay đổi, ⟹ khối lượng của K, N trong B cũng là khối lượng của K, N trong A. %K = 100% - 37,65 – 16,47 = 45,88% - Ta có %O trong B = 37,65% O(B) O 37,65.12,75 4,8 m 4,8(g) n 0,3(mol) 100 16       K (A) 45,88.12,75 5,85 m 5,85(g) %K .100% 38,61%(mol) 100 15,15      N 16,47.12,75 2,1 m 2,1(g) %N(A) .100% 13,86%(mol) 100 15,15      %O = 100% - 38,61% - 13,86% = 47,53% + Gọi CTHH của A là KxNyOz 38,61 13,86 47,53 x : y : z : : x : y : z 1:1: 3 39 14 16     ⟹ CTHH của A là KNO3 + Gọi CTHH của B là KxNyOa ⟹ CTHH của B là KNO2 2. Bài tập công thức hóa học của oxit (MxOy). * Chú ý: - Hóa trị của M luôn là 2y/x. - Luôn phải tìm được khối lượng của M và khối lượng của Nguyên tử O trong oxit. - Khi biện luận: luôn phải đưa về giá trị 2y/x để biện luận.
- Áp dụng công thức: M O Mx m x a 16y m y b    - Câu 1: Cho 46,4 gam một oxit kim loại tác dụng vừa đủ với 17,92 lít khí hiđrô (đktc). Cho toàn bộ lượng kim loại thu được tác dụng hết với 43,8 gam HCl. Xác định công thức hóa học của oxit. Hướng dẫn - Gọi CTHH của oxit là M2Oa. Khối lượng mol của M là M (g/mol) PTHH M2Oa + aH2 o t 2M + aH2O (1) 2M + 2aHCl  2MCla + aH2 (2) H2 (1) 17,92 n 0,8(mol) 22,4   , Theo phương trình hóa học 2 2 a H M O 1.n 0,8 n (mol) a a   M2Oa 46,4.a 42a M 58a 2M 16a 58a M 21a 0,8 2          Biện luận a 1 2 3 8/3 M 21 (loại) 42(loại) 63(loại) 56 ⟹ với a = 8/3 vậy CTHH của oxit là Fe3O4  Ý thứ 2 trong bài: - HCl 43,8 n 1,2(mol) 36,5   - Theo PTHH (2) ta có: HCl M 2.n n 2a  M 1,2 n (mol) a   - Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m oxit + mH2 = mM + mH2O 46,4 + 0,8.2 = m + 18.0,8  m  33,6(g) 33,6a M 28a 1,2    Biện luận a 1 2 3 M 28 (loại) 56(Fe) 84(loại) M là Fe. Fe Fe 1,2 n 0,6(mol) m 33,6(g) 2      Ta có: m Oxit = 46,4 ⇔ mFe + mO = 46,4 ⇒ mO = 46,4 – 33,6 = 12,8 (g) 56x 33,6 x 3 Fe3O4 16y 12,8 y 4     Câu 2: Khử hoàn toàn 46,4 gam một oxit sắt (chưa rõ hóa trị của sắt) bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy khối lượng chất rắn giảm đi 12,8 gam so với ban đầu. 1. Xác định công thức hóa học oxit sắt đã dùng. 2. Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra. Tính thể tích khí CO (đktc) đủ dùng khử hết lượng oxit sắt (biết lượng CO phải dùng dư 10% so với lí thuyết). Hướng dẫn