Nội dung text 3. CHUYÊN ĐỀ 8 BIỆN LUẬN XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC (NÂNG CAO ĐÁP ÁN).pdf
BIỆN LUẬN TRONG HÓA HỌC VÔ CƠ (PHƯƠNG PHÁP LỚP 8) Bài tập 1: Khử 3,48 gam một oxit kim loại M cần dùng 1,344 lit H2(đktc). Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư giải phóng ra 1,008 lit H2(đktc). Xác định công thức hoá học của M và oxit của nó. Hướng dẫn * Cách 1: - Gọi Khối lượng mol của kim loại M là M (g/mol) - Gọi công thức của oxit kim loại là MxOy (có thể đặt là M2On , khi biện luận: n = 1, 2, 3, 8/3) - Theo bài: H2 1,344 n 0,06(mol) 22,4 PTHH : MxOy + yH2 o t xM + yH2O (1) xM + 2yHCl xMCl2y/x + yH2 (2) * Nhận xét: Ta nhận thấy Oxi trong oxít đều chuyển thành oxi trong H2O O ⟶ H2O Hiểu là xảy ra phản ứng hóa học: H2 + [O] ⟶ H2O ⟹ nO (oxit) = n khí (khử) - Theo pthh (1) ta có : nH2O = nH2 = 0,06 (mol) ⟹ O H2O O oxit H2O n n n 0,06 mol ⟹ mO = 0,06.16 = 0,96 (g) ⟹ mM(MxOy) 3,48 0,96 2,52(g) - Theo pthh (2): H2 1,008 n 0,045(mol) 22,4 ; M H2 x x n .n .0,045 y y M 2,52 2,52y 56x 2y M 28. 0,045. x 0,045x y x y - Biện luận: 2y x 1 2 3 M 28 (loại) 56 (Fe) 84 (loại) ⟹ M là Fe. ⟹ ta có tỉ lệ: M O Mx m 56x 2,52 x 3 16y m 16y 0,96 y 4 ⟹ CTHH của oxit là Fe3O4 ⟹ CTHH của oxit là Fe3O4 * Cách 2 : - Gọi Khối lượng mol của kim loại M là M (g/mol) - Gọi công thức của oxit kim loại là MxOy (có thể đặt là M2On , khi biện luận: n = 1, 2, 3, 8/3) - Theo bài: H2 1,344 n 0,06(mol) 22,4 PTHH MxOy + yH2 o t xM + yH2O (1) xM + 2yHCl xMCl2y/x + yH2 (2) * Nhận xét: Ta nhận thấy Oxi trong oxít đều chuyển thành oxi trong H2O
O ⟶ H2O - Theo pthh (1) ta có : nH2O = nH2 = 0,06 (mol) ⟹ O H2O O oxit H2O n n n 0,06 mol . ⟹ mO = 0,06.16 = 0,96 (g) ⟹ mM(MxOy) 3,48 0,96 2,52(g) Ta có sơ đồ: MxOy xM yO 2,52 0,96 x.M 16.y ⟹ ta có tỉ lệ: M O 2,52 0,96 Mx m Mx 2,52 2y Mx 42.y M 21. Mx 16y 16y m 16y 0,96 x - Biện luận: 2y x 1 2 3 8 3 M 21 (loại) 42 (loại) 63 (loại) 56 (Fe) ⟹ M là Fe. Với 2y 8 x 2.3 6 3 x 3 y 8 8 4 ⟹ x = 3 ; y = 4 * Cách 3: Giải theo pp tỉ lệ trên phương trình H2 1,344 n 0,06(mol) 22,4 PTHH MxOy + yH2 o t xM + yH2O (1) Mol 0,06 0,06 M (Mx+16y) M.x 18.y m 3,48 18.0,06 ⟹ta có tỉ lệ : 2 2 H O H O M M Mx 16y 18y 1,08(Mx 16y) 3,48.18y m m 3,48 1,08 y 2y M 42. 21. x x - Biện luận: 2y x 1 2 3 8 3 M 21 (loại) 42 (loại) 63 (loại) 56 (Fe) ⟹ M là Fe. Với 2y 8 x 2.3 6 3 x 3 y 8 8 4 ⟹ x = 3 ; y = 4 Bài tập 2: Khử 4,64g gam một oxit kim loại M cần dùng 1,792 lit hỗn hợp CO và H2 (đktc) . Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư giải phóng ra 4,032 lit NO2(đktc). Xác định công thức hoá học của M và oxit của nó. Hướng dẫn - Gọi Khối lượng mol của kim loại M là M (g/mol) - Gọi công thức của oxit kim loại là MxOy
- Theo bài: khí 1,792 n 0,08(mol) 22,4 PTHH : MxOy + yH2 o t xM + yH2O (1) MxOy + yCO o t xM + yCO2 (2) M + 2aHNO3 M(NO3)a + aNO2 + aH2O (3) * Nhận xét: Ta nhận thấy Oxi trong oxít đều chuyển thành oxi trong H2O và CO2 O ⟶ H2O + CO2 Hiểu là xảy ra phản ứng hóa học: CO + [O] ⟶ CO2 H2 + [O] ⟶ H2O ⟹ nO (oxit) = nhh khí = nH2 + nCO = 0,08 (mol) - Theo pthh (1) (2) ta có :⟹ O oxit Ooxit n 0,08 mol m 0,08.16 1,28(g) ⟹ mM(MxOy) 4,64 1,28 3,36(g) - Theo pthh (3): NO2 4,032 n 0,18(mol) 22,4 ; M NO2 1 0,18 n .n a a M 3,36 3,36.a M 18,67a 0,18 0,18 a - Biện luận: a 1 2 3 M 18,67 (loại) 37,3 (loại) 56 (Fe) ⟹ M là Fe. ⟹ ta có tỉ lệ: M O Mx m 56x 3,36 x 3 16y m 16y 1,28 y 4 ⟹ CTHH của oxit là Fe3O4 Bài tập 3: Khử 4,8 gam một oxit kim loại M cần dùng 2,016 lit CO(đktc). Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HCl dư giải phóng ra 1,344 lit H2(đktc). Xác định công thức hoá học của M và oxit của nó. Hướng dẫn - Gọi Khối lượng mol của kim loại M là M (g/mol) - Gọi công thức của oxit kim loại là MxOy - Theo bài: CO 1,792 n 0,09(mol) 22,4 PTHH MxOy + yCO o t xM + yCO2 (1) 2M + 2aHCl 2MCla + aH2 (2) * Nhận xét: Ta nhận thấy Oxi trong oxít đều chuyển thành oxi trong CO2 O ⟶ CO2 Hiểu là xảy ra phản ứng hóa học: CO + [O] ⟶ CO2 ⟹ nO (oxit) = n khí (khử) - Theo pthh (1) ta có: ⟹ O oxit CO Ooxit n n 0,09 mol m 0,09.16 1,44(g) ⟹ mM(MxOy) 4,8 1,44 3,36(g)
- Theo pthh (2): H2 1,344 n 0,06(mol) 22,4 ; M H2 2 2.0,06 0,12 n .n a a a M 3,36 3,36.a M 28a 0,12 0,12 a - Biện luận: a 1 2 3 M 18,67 (loại) 56 (Fe) 84 (loại) ⟹ M là Fe. ⟹ ta có tỉ lệ: M O Mx m 56x 3,36 x 2 16y m 16y 1,44 y 3 ⟹ CTHH của oxit là Fe2O3 Bài tập 4: Khử 9,28 gam một oxit kim loại M cần dùng 3,584 lit H2(đktc). Toàn bộ lượng kim loại M thu được cho tác dụng với dung dịch HNO3 loãng dư giải phóng ra 2,688 lit NO(đktc). Xác định công thức hoá học hoá học của M và oxit của nó . Hướng dẫn - Gọi Khối lượng mol của kim loại M là M (g/mol) - Gọi công thức của oxit kim loại là MxOy - Theo bài: khí 3,584 n 0,16(mol) 22,4 PTHH : MxOy + yH2 o t xM + yH2O (1) 3M + 4aHNO3 3M(NO3)a + aNO + 2aH2O (2) * Nhận xét: Ta nhận thấy Oxi trong oxít đều chuyển thành oxi trong H2O O ⟶ H2O Hiểu là xảy ra phản ứng hóa học: H2 + [O] ⟶ H2O ⟹ nO (oxit) = n khí (khử) - Theo pthh (1) ta có :⟹ O oxit H2 Ooxit n n 0,16 mol m 0,16.16 2,56(g) ⟹ mM(MxOy) 9,28 2,56 6,72(g) - Theo pthh (3): NO 2,688 n 0,12(mol) 22,4 ; M NO 3 3.0,12 0,36 n .n a a a M 6,72 6,72.a M 18,67a 0,36 0,36 a - Biện luận: a 1 2 3 M 18,67 (loại) 37,3 (loại) 56 (Fe) ⟹ M là Fe. ⟹ ta có tỉ lệ: M O Mx m 56x 6,72 x 3 16y m 16y 1,44 y 4 ⟹ CTHH của oxit là Fe3O4