Skkn phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ

  • Số trang: 14 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 16 |
  • Lượt tải: 0
nguyen-thanhbinh

Đã đăng 8358 tài liệu

Mô tả:

TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ SƠ YẾU LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN: - Họ và Tên: Võ Thị Hiệp - Ngày, tháng, năm sinh: 28/9/1967 - Nam, Nữ: Nữ - Địa chỉ thường trú: Số 145A, tổ 4, ấp 1, xã Bình Lợi, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai - Điện thoại: 0613.865022 (CQ) – 0613.971818 (NR) – 0919571975 (DĐ) - Fax: Email: vthhiep@yahoo.com.vn - Chức vụ: Tổ trưởng Tổ hóa học - Đơn vị công tác: Trường Trung học phổ thông Vĩnh Cửu II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO: - Học vị (hoặc trình độ đào tạo cao nhất): Cử nhân - Năm nhận bằng: 1990 - Chuyên ngành đào tạo: Hóa-Sinh III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC: - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Hóa học - Thời gian công tác: 22 năm GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -1- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ SỞ GD VÀ ĐT ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU CÔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Đồng Nai, ngày tháng năm 2012 PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Năm học: 2011-2012 Tên sáng kiến kinh nghiệm: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ TÌM NGUYÊN TỐ VÀ LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT VÔ CƠ Họ và Tên tác giả: Võ Thị Hiệp Đơn vị: Tổ Hóa học Lĩnh vực: Quản lý giáo dục . . . . . . . Phương pháp dạy học bộ môn . . . . . . . . . Phương pháp giáo dục . . Lĩnh vực khác . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Tính mới: - Có giải pháp hoàn toàn mới . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - Có giải pháp cải tiến, đổi mới từ giải pháp đã có . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Hiệu quả: - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao . . . . . . . - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng trong toàn ngành có hiệu quả cao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . - Hoàn toàn mới và đã triển khai áp dụng tại các đơn vị có hiệu quả cao . . . . . . . . . . . - Có tính cải tiến hoặc đổi mới từ những giải pháp đã có và đã triển khai áp dụng tại đơn vị có hiệu quả . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Khả năng áp dụng: - Cung cấp được các luận cứ khoa học cho việc hoạch định đường lối, chính sách: Tốt Khá Đạt - Đưa ra các giải pháp khuyến nghị có khả năng ứng dụng thực tiển, dễ thực hiện và dễ đi vào cuộc sống: Tốt Khá Đạt - Đã được áp dụng trong thực tế đạt hiệu quả hoặc có khả năng áp dụng đạt hiệu quả trong phạm vi rộng: Tốt Khá XÁC NHẬN CỦA TỔ CHUYÊN MÔN (Ký, ghi rõ họ tên) GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP Đạt THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ (Ký, ghi rõ họ tên) -2- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ TÌM NGUYÊN TỐ VÀ LẬP CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT VÔ CƠ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: - Giúp học sinh giải bài tập về lập công thức phân tử hợp chất nhanh chóng từ dạng đơn giản đến phức tạp; - Củng cố và nâng cao kiến thức, kỹ năng giải bài tập cho học sinh; - Góp phần nâng cao chất lượng bộ môn. II. THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI 1. Thuận lợi: - Đa số học sinh hào hứng khi được hướng dẫn cặn kẽ các phương pháp giải bài tập; - Học sinh được củng cố và nâng cao về kiến thức hóa học; - Học sinh có hứng thú với bài tập hóa học. 2. Khó khăn: - Mức độ tiếp thu của học sinh còn thấp, chóng quên; - Học sinh còn e ngại với một số bài tập dài, chỉ thích dạng ngắn; - Một số học sinh không thích lý luận nhiều, chỉ thích dạng trắc nghiệm. III. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lý luận: - Hóa học có những nét tư duy đặc thù của nó. Phạm trù tư duy của hóa học mang tính chất thực nghiệm pha lẫn trừu tượng. Luyện tập tư duy cho học sinh dần dần tạo cho các em phương pháp để giải các dạng toán nhất định, từ đơn giản đến phức tạp; - Thực tế trong các bài toán hóa học khi học sinh làm bài thường không sử dụng hết các dữ kiện và chưa có tư duy thích hợp cho mỗi loại bài toán nên tìm ra kết quả rất lâu. 2. Nội dung, giải pháp thực hiện các biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài A. Nội dung: - Các bài toán hóa học trong chương trình là những dạng cơ bản, đã được học sinh giải qua các chương trình đại cương, vô cơ nhưng chưa áp dụng tư duy phù hợp; - Giáo viên đề cập vấn đề này để học sinh giải nhanh và chính xác, tìm ra đáp số; - Mỗi bài toán cần phân tích các dữ kiện của đề bài hoặc viết sơ đồ tóm tắt nội dung của đề bài. Qua đó, học sinh sẽ tìm ra ẩn ý được mô tả trong đề bài, từ đó tìm được hướng giải khi phân tích đề. Dựa vào dữ kiện đề bài các em phải tự đặt các câu hỏi: Muốn tìm…, ta phải…; Nếu dùng công thức…thì lại phải tìm…cuối cùng tìm được đáp số; - Viết phương trình phản ứng là một khâu quan trọng trong việc giải bài toán hóa học. Muốn viết được phương trình phản ứng thì học sinh phải học kỹ tính chất hóa học của các chất, viết đúng ký hiệu từng nguyên tố; - Thực hiện phép tính: thông qua các phương trình phản ứng thiết lập được mối tương quan toán học giữa các dữ kiện (gọi là phương trình hoặc hệ phương trình). Sử dụng các thủ thuật toán học để giải phương trình hoặc hệ phương trình đó * Kết luận: trong việc giải một bài toán hóa học, thông thường ta cần phải tuân theo một trình tự sau: GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -3- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ - Phân tích đề bài; - Viết phương trình phản ứng hóa học; - Xây dựng các phương trình toán học dựa vào phương trình hóa học; - Giải các phương trình toán học để tìm được kết quả bài toán hóa học. B. Biện pháp thực hiện: 1. Một số vấn đề chung khi giải bài tập về xác định nguyên tố và lập công thức phân tử. a) Mol (n) Mol là lượng chất chứa 6,02.1023 hạt vi mô Biểu thức tính: n  m m  M  ; m n.M M n Nếu áp dụng các công thức trên cho hỗn hợp có số mol là nh , khối lượng là mh ; thì 2 khối lượng mol phân tử trung bình của hỗn hợp (kí hiệu 2 m M h ), với M  n h 2 2 Khi dùng % mol của mỗi chất trong hỗn hợp thì công thức lại có dạng: M  x1 M 1  x 2 M 2  .......  x n M n ; trong đó: x1 , x 2 ,....., x n là % mol của mỗi chất tương ứng trong hỗn hợp gồm n chất có khối lượng mol lần lượt là M 1 , M 2 ,......., M n và đương nhiên: x1  x 2  .....  x n 1 Thể tích mol phân tử là thể tích chiếm bởi một mol phân tử khí, hay chiếm bởi 6,02.10 23 phân tử khí. b) Định luật Avogadro: Ở những điều kiện nhiệt độ, áp suất như nhau của mọi chất khí đều chứa cùng một số phân tử khí. Vận dụng khái niệm mol và kết quả thực nghiệm ta có các hệ quả quan trọng áp dụng cho chất khí để vận dụng: - Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc) (00C, 1atm), V = n.22,4 (lít) hay n V 22,4 - Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất: tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ về số mol, và ngược lại V = k.VB  nA = k.nB - Ở điều kiện bất kỳ: sử dụng phương trình Menđeleep: pV = nRT p: áp suất khí, đo bằng at (hoặc mmHg) V: thể tích khí, đo bằng lít T: nhiệt độ Kenvin, T = (t0C + 273)0K R: hằng số: R  R 22,4 (khi áp suất đo bằng at) 273 22,4.760.10 3 (khi p đo bằng mmHg, V đo bằng ml) 273 c) Tỉ khối chất khí: Tỉ khối của chất khí A so với khí B là tỉ số khối lượng của một thể tích khí A chia cho khối lượng của cùng một thể tích khí B ở cùng nhiệt độ, áp suất. - Biểu thức: d A/ B  mA mB Ý nghĩa: Tỉ khối cho biết khí A nặng hay nhẹ hơn khí B bao nhiêu lần GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -4- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ - Hệ quả: d A/ B  MA MB - Biểu thức mở rộng cho hỗn hợp. d hhA / hhB  MA MB d) Nồng độ dung dịch - Các loại nồng độ: + Nồng độ phần trăm(%): Số gam chất tan trong 100g dung dịch mct .100 mdd + Nồng độ mol C M : Số mol chất tan trong 1 lít dung dịch n (mol ) C M [ A]  A Vdd (lít ) C%  - Biểu thức liên hệ: 10.C %.D [ A] C M  MA M A : phân tử khối của chất A e) pH của dung dịch: - Tích số ion của nước H2O H+ + OH− Tích số ion của H2O = [H+][OH−] = 10−14 - Độ pH: Độ pH là đại lượng cho biết nồng độ ion H + trong dung dịch được biểu diễn bằng biểu thức toán học sau: pH = - lg[H+]  [H+] = 10−pH + Nếu pH = 7: dung dịch có môi trường trung tính + Nếu pH < 7: dung dịch có môi trường axit + Nếu pH > 7: dung dịch có môi trường bazơ - Độ pOH Độ pOH là đại lượng cho biết nồng độ ion OH − trong dung dịch được biểu diễn bằng công thức sau: pOH = -lg[OH−] Từ tích số ion của H2O: [H+].[OH−] = 10−14 -lg[H+] - lg[OH−] = lg10−14 hay pH + pOH = 14 g) Công thức Faraday: Khối lượng các chất sinh ra ở các điện cực tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện I, thời gian t điện phân và đương lượng gam m ItM Fn M của chất đó: n m: Khối lượng sản phẩm (g) I: Cường độ dòng điện n: Số electron nhường hay nhận M: nguyên tử gam của chất ở điện cực F: Hằng số Faraday 2. Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức hóa học của hợp chất vô cơ: a) Để giải được dạng này, học sinh cần nhớ một số phương pháp cơ bản: GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -5- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ - Phương pháp bảo toàn vật chất: Định luật bảo toàn khối lượng: tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành. Mở rộng: mtrước phản ứng = msau phản ứng msản phẩm = mcation + manion nenhường = menhận - Phương pháp trị số trung bình: + Công thức tính trong hóa học: Khối lượng mol trung bình (kí hiệu M ) aM  bM 2  cM 3 M  x1 M 1  x 2 M 2  x3 M 3  1 = a b c Tổng khối lượng hỗn hợp Tổng số mol hỗn hợp = m hh n hh Với: x1, x2, x3: % thể tích a, b, c: số mol các chất có phân tử khối M1, M2, M3 M1, M2, M3: phân tử khối của các chất + Tính chất của trị số trung bình: ○ Trị số trung bình ( M ) không phải là hằng số, M thay đổi khi phần trăm của các phần tử thay đổi ○ Khi phần trăm của các phần tử thay đổi, số phần tử không đổi, sẽ tồn tại các trị số trung bình khác nhau, nhưng luôn luôn thỏa mãn: Mmin < M < Mmax Mmin, Mmax: trị số phần tử bé nhất, lớn nhất +Ứng dụng của trị số trung bình: ○ Xác định công thức phân tử hợp chất hóa học ○ Tìm khoảng giới hạn của đại lượng cho trước hoặc chứng minh bất đẳng thức trong hóa học ○ Biện luận chất dư b) Áp dụng vào bài toán lập công thức hóa học: - Tìm qua công thức đơn giản: với dạng này thường đã cho biết thành phần định tính, chỉ cần tìm thành phần định lượng mà thực chất là tìm tỉ lệ nguyên tối giản giữa các thành phần cấu tạo nên chất đó. Ví dụ: hợp chất AxBy. Tỉ lệ x:y = m A mB : MA MB x, y là tỉ lệ nguyên tối giản - Tìm kim loại chưa biết hóa trị: Tìm mối liên hệ giữa khối lượng nguyên tử của kim loại M với hóa trị n của nó bằng biểu thức toán học. Sau đó lập bảng tìm giá trị của M theo n rồi kết luận. n 1 2 3 hoặc 4 M ? ? ? ? Kết luận - Tìm kim loại đã biết hóa trị Khi các kim loại cùng hóa trị như: Cùng nhóm, thuộc 2 chu kỳ liên tiếp Đẳng thức liên hệ với kim loại nguyên tử GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -6- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ Bất đẳng thức liên hệ giữa các khối lượng nguyên tử hoặc dữ kiện để tìm được một đẳng thức có liên quan đến khối lượng nguyên tử, … thì nên dùng ngay đến phương pháp trị số trung bình M  mhh và biện luận nh - Tìm các kim loại khác hóa trị Với dạng này không nên dùng trị số trung bình, cần viết đúng các phản ứng xảy ra, bám sát dữ kiện và lập phương trình toán học sẽ tìm được trực tiếp khối lượng nguyên tử của kim m loại hoặc khối lượng của mỗi kim loại cùng với số mol của nó, sử dụng công thức: M  n 3. Áp dụng: a) Phương pháp trung bình: Ví dụ 1: X là hỗn hợp 2 kim loại kiềm ở 2 chu kỳ liên tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. Cho 8,5g hỗn hợp hai kim loại trên hòa tan hoàn toàn vào nước được dung dịch A và 3,36 lít H2 (đktc). Tìm hai kim loại trên. Phần gợi ý cho học sinh Giải 3 , 36 - Hóa trị của kim loại kiềm? mH O  0,15mol 22,4 - Khối lượng của hỗn hợp? 2 - Từ công thức: M  mhh học n hh 2 M  2 H 2 O  2 M (OH )  H 2 0,3 mol ← nhh = 0,3 mol mhh = 8,5g 0,15 mol sinh cần tìm nhh thông qua phương trình phản ứng. 8,5 - Có giá trị M , học sinh tra  M  28,3 0,3 bảng tuần hoàn, nhóm IA: MA < 28,3 < MB CK2 Li  A: Na CK3 Na (23) B: K 28,3 CK4 K (39) CK5 Rb CK6 Cs Ví dụ 2: Cho 1,52g hỗn hợp Fe và một kim loại thuộc nhóm IIA, hòa tan hết trong dung dịch HCl dư, tạo ra 0,672 lít khí (đktc). Mặt khác 0,95g X không khử hết 2gCuO ở nhiệt độ cao. X là: A. Be B. Mg C. Ca D. Ba Phần gợi ý cho học sinh Giải - Hóa trị của 2 kim loại Fe: x mol - Khối lượng của hỗn hợp? X: y mol - Xác định dữ liệu cần tìm? nhh; M Phương trình phản ứng: M  2 HCl  M Cl 2  H 2 0,672 0,03 ← 22,4 0,03 nhh = 0,03 mol mhh = 1,52g  M  Fe = 56; GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP 1,52 50,1 0,03 M = 50,1  MX < 56 -7- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ X + CuO 0,95g không khử hết 2g CuO 0 t  Cu + H2O 2 0,025 80  nX < 0,025  mX < 0,025 MX m 0,95 X  38  MX < 0,025 0,025 Vậy: 38 < MX < 56 (hóa trị 2)  X là Ca (40) Ví dụ 3: X là hỗn hợp 2 kim loại kiềm thuộc hai chu kỳ liên tiếp. Khi lấy cùng một số mol X chuyển hóa thành muối clorua hoặc muối sunfat thu được muối lần lượt là a và b gam. Biết a = 1,1807a. Hai kim loại là: A. Li, Na B. K, Rb C. Rb, Cs D. Na, K Phần gợi ý cho học sinh Giải M là trung bình của 2 kim loại kiềm a là tổng số mol M Cl Muối clorua: x mol Muối sunfat: M 2 SO4 x mol 2 Khối lượng: a = ( M +35,5)x b = ( M +96) b x 2 b ( M + 48) b = 1,1807a  1,1807  1,1807  a a ( M + 35,5) CK2 Li M + 48 = 1,1807 M + 41,91485 CK3 Na (23) 0,1807 M = 6,08515 33,7 M = 33,7 CK4 K (39) Vậy 2 kim loại là Na và K CK5 Rb CK6 Cs * Câu hỏi trắc nghiệm: 1. Hai kim loại kiềm ở hai chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn. Hòa tan một ít hỗn hợp của chúng trong nước được dung dịch X và 0,336 lít H 2 (đktc). Cho HCl dư vào X được 2,705g muối khan. Hai kim loại là: A. Na, K B. Li, Na C. K, Rb D. Rb, Cs 2. Dung dịch X chứa 35g hỗn hợp muối cacbonat của 2 kim loại đều thuộc nhóm IA, ở hai chu kỳ kế tiếp. Nhỏ từ từ và khuấy đều dung dịch axit 0,5M vào dung dịch X; khi phản ứng xong, thu được 0,1 mol CO2 và dung dịch Y. Thêm một lượng nước vôi vào Y, thu được 20g kết tủa. Hai kim loại đó là: A. Na, K B. Li, Na C. K, Rb D. Rb, Cs 3. Cho 3,6g hỗn hợp X gồm hai muối cacbonat của 2 kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA. Hòa tan hết X vào dung dịch HCl thu được khí Y. Hấp thu hết Y bởi 450ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M thu được 7,88g kết tủa. Hai kim loại tạo muối cacbonat là: A. Mg, Ca B. Be, Mg C. Mg, Sr D. Sr, Ba GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -8- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ 4. Hòa tan hết 4,68g hỗn hợp muối cacbonat của 2 kim loại X, Y kế tiếp nhau trong nhóm IIA bằng 200ml dung dịch HCl 0,5M được dung dịch Z và 1,54 lít CO 2 (27,30C và 0,8atm). X, Y và tổng khối lượng muối khan trong Z là: A. Be; Mg; 4,20g B. Mg; Ca; 5,23g C. Ca; Sr; 8,9g D. Mg; Ca; 3,33g 5. 36,8g hỗn hợp muối cacbonat của 2 kim loại thuộc nhóm IIA ở 2 chu kỳ liên tiếp tác dụng hết với dung dịch HCl thu được 0,4 mol CO2. Vậy 2 kim loại là: A. Ca, Sr B. Sr, Ba C. Mg, Ca D. Be, Mg 6. 3,6g hỗn hợp gồm K và một kim loại X tác dụng vừa đủ với nước cho 2,24 lít H 2 (0,5atm; 00C). Số mol của X lớn hơn 10% tổng số mol 2 kim loại. X là: A. Cs B. Li C. Rb D. Na 7. Hỗn hợp X gồm Fe và một kim loại M có hóa trị II không đổi. Cho 1,5g X tan hết trong dung dịch HCl giải phóng 3,36 lít khí (đktc). Tên của kim loại M là: A. Beri B. Magie C. Kẽm D. Bari 8. Cho 1,7g hỗn hợp X gồm kim loại X và Zn tác dụng với lượng dư dung dịch HCl sinh ra 0,672 lít H2 (đktc). Mặt khác khi cho 1,9g X tác dụng với lượng dư dung dịch H 2SO4 thì thể tích khí H2 sinh ra chưa đến 1,12 lít (đktc). X là: A. Mg B. Ca C. Sr D. Ba * Áp dụng công thức trung bình: 1. Cho 2 lít dung dịch X chứa 31,72g hỗn hợp 2 muối Na 2CO3 và K2CO3 tác dụng với 43,29g CaCl2 thì thu được dung dịch Y và 26g kết tủa Z. Nồng độ của Na 2CO3 và K2CO3 theo thứ tự là: A. 0,05M và 0,065M B. 0,1M và 0,1M C. 0,13M và 0,13M D. 0,1M và 0,13M 2. Nung 13,4g hỗn hợp 2 muối cacbonat của kim loại hóa trị II, thu được 6,8g chất rắn và khí X. Lượng khí X hấp thụ vào 75ml dung dịch NaOH 1M. Khối lượng muối khan thu được sau phản ứng là: A. 5,8g B. 4,2g C. 6,3g D. 6,5g b) Phương pháp bảo toàn electron: ne nhường = ne nhận Ví dụ 1: Hòa tan hết 16,2g kim loại M vào dung dịch HNO 3. Sau phản ứng kết thúc thu được 5,6 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO và N2 có d X / H 14,4 . Tìm kim loại M? Nhận xét: M hóa trị n 2 +5 Chất oxi hóa: HNO3 Học sinh viết phương trình phản ứng: Chất khử M → Mn+ + ne 16,2 mol M 16,2n mol M GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP Chất oxi hóa: +5 +2 N + 3e → NO 3x ← x -9- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ mà x + y = +5 5,6 22,4 = 0,25 2N + 10e → N2 10y ← y M  30 x  28 y 14,4.2 0,25 30x + 28y =7,2 x + y = 0,25 x = 0,1  y = 0,15 16,2n 3 x  10 y M 16,2n 3.0,1  10.0,15 1,8 M n M 1 9  16,2n M  9n 1,8 2 18 3 27 Al Kết luận: Kim loại M là Al (nhôm) Ví dụ 2. Hòa tan 19,2g kim loại M trong dung dịch HNO 3 dư thu được 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí NO2 và NO có thể tích theo tỉ lệ 3:1. Kim loại M là: A. Fe B. Mg C. Ca D. Cu Chất khử Chất oxi hóa +5 +4 n+ M → M + ne 19,2 19,2n N + 1e → NO2 mol mol M M x ← x +5 ne nhường = +2 N + 3e → NO 3y ← y x:y =3:1  x + y = 0,1 ne nhận = x + 3y = 0,6 19,2n M 19,2n = 0,6 M n M  M= x = 0,3; y = 0,1 19,2n = 32n 0,6 2 3 64 96 Cu Kết luận: Kim loại M là Cu (đồng) Ví dụ 3. Hòa tan hết 11,2g Fe vào HNO3 dư, thu được dung dịch X và 6,72 lít hỗn hợp khí (đktc) Y gồm NO và một khí Z với tỉ lệ thể tích là 1:1. Tìm công thức của khí X Chất khử Chất oxi hóa 3+ Fe → Fe + 3e NO a mol 0,3mol 11,2 Khí Z b mol → 0,6 mol 56 1 32 a=b= +5 0,3 = 0,15 2 +2 N + 3e → NO GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -10- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ 0,45 ← 0,15 +5 ne nhường = ne nhận +y N + (5-y)e → N (5-y) ← 0,15  0,6 = 0,3.0,15 + 0,15.(5 – y)  y = 4 + 4 Vậy khí Z là NO2 Ví dụ 4. Hòa tan hoàn toàn 13,92g Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 thu được 448 lít khí X (đktc). Khí X là: A. NO2 B. NO C. N2O D. N2 +8/3 Chất khử Fe3O4 → 3Fe3+ + 3. 13,92 0,06 232 Chất oxi hóa 1 e 3 +5 +x N + (5-x)e → NO 0,02.(5-y) ← 0,02 0,06 ne nhường = ne nhận  0,06 = 0,02.(5 – x)  x = 2 +2 Vậy khí X là NO * Một số bài tập: 1. Hỗn hợp X gồm Fe 3O4 và oxit của kim loại M (thuộc nhóm IIA) có tỉ lệ mol 1:1. Biết 2,72g X phản ứng vừa đủ với 0,12 mol HNO 3 tạo sản phẩm khử NO 2 duy nhất. Xác định kim loại M A. Mg B. Be C. Ca D. Ba 2. 3,24g kim loại M tan hết trong 0,1 lít dung dịch HNO 3 0,5M. Phản ứng chỉ tạo ra khí NO ( trong dung dịch không có NH4+). Biết nồng độ mol của HNO3 giảm đi 5 lần. M là: A. Ag B. Al C. Mg D. Zn 3. X là oxit của 1 kim loại. Hòa tan hoàn toàn 1,08g chất X trong HNO 3 2M (loãng) thu được 0,112 lít NO (đktc). Công thức của X là: A. Cu2O B. PbO C. CrO D. Fe 3O4 4. Hòa tan 12,42g kim loại M trong V lít dung dịch HNO 3 2M (lấy dư 25% so với lượng cần thiết) được 0,15 mol khí X ( d X / H 17,2 ) gồm 2 khí không màu, không hóa nâu ngoài không khí. Kim loại M và giá trị của V là: A. Be; 0,6 B. Ca; 1,52 C. Mg; 0,96 D. Al; 1,05 5. Hòa tan hoàn toàn 9,6g kim loại M trong H 2SO4 đậm đặc, đun nóng nhẹ, thu đượcdung dịch X và 3,36 lít khí SO2 (đktc). Kim loại M là: A. Fe B. Zn C. Cu D. Mg 6. Cho 3,06g oxit MxOy của kim loại M (hóa trị không đổi) tan trong dung dịch HNO 3 dư thu được 5,22g muối. Công thức của oxit là: A. BaO B. Fe3O4 C. K2O D. ZnO 7. Khi hòa tan cùng một lượng kim loại R vào dung dịch HNO 3 đặc nóng và vào dung dịch H2SO4 loãng thì thể tích NO2 thu đươc gấp 3 lần thể tích H 2 (ở cùng nhiệt độ, áp suất) và khối lượng muối sunfat thu được bằng 62,81% khối lượng muối nitrat tạo thành. R là: A. Cr B. Al C. Fe D. Zn 8. Hòa tan hết 5,94g kim loại R (hóa trị III) trong 564ml dung dịch HNO 3 10% (d = 1,05g/ml) được dung dịch X và 2,688 lít khí Y gồm N2O và NO. Biết d Y / H 18,5 . R là: 2 2 GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -11- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ A. Cu B. Fe C. Cr D. Al 9. Khử hoàn toàn oxit của kim loại M bằng khí CO, thu được 16,8g kim loại. Biết trong oxit, phần trăm khối lượng oxi bằng 27,59%. M là: A. Cu B. Cr C. Cu D. Fe 10. Cho 1,15g một kim loại kiềm X tan hết vào nước. Để trung hòa dung dịch thu được, cần 50g dung dịch HCl 3,65%. Kim loại X là: A. K B. Cs C. Li D. Na c) Dùng phương pháp bảo toàn khối lượng để giải nhanh: Ví dụ 1. Cho một lượng bột Zn vào dung dịch X gồm FeCl 2 và CuCl2. Khối lượng chất rắn sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn nhỏ hơn khối lượng bột Zn ban đấu là 0,5g. Cô cạn phần dung dịch sau phản ứng thu được 13,6g muối khan. Tổng khối lượng các muối trong X là: A. 13,1g B. 17,0g C. 19,5g D. 14,1g Bài giải: Dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, ta có: mZn(ban đầu) + mmuối(trong X) = mmuối khan + mchất rắn  nmuối(trong X) = mmuối khan + (mchất rắn – mZn) = 13,6 + (-0,5) = 13,1 gam Chọn đáp án (A) Ví dụ 2. Cho 5,67g hỗn hợp X (gồm Zn, Fe, Cu) tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ thu được dung dịch chứa 4,3875g muối tan, giải phóng 0,504 lít khí Y và còn lại m gam chất rắn. Giá trị của m là: A. 2,16g B. 2,529g C. 2,88g D. 3,456g Bài giải: Vì Zn, Fe tan hết trong axit HCl và đều có hóa trị II trong muối clorua, nên: nCl(tạo muối) = nHCl = 2n H 2. 2 0,504 = 0,045 mol 1000 Theo định luật bảo toàn khối lượng: mZnCl  m FeCl m Zn. Fe  mCl  mZn. Fe = 4,3875 – (0,045 x 35,5) = 2,79 gam  Khối lượng chất rắn còn lại: m = mCu = 5,67 – 2,79 = 2,88 gam Chọn đáp án (C) Ví dụ 3. Cho m gam hỗn hợp bột X (gồm Fe 3O4, Al2O3, ZnO) tan hoàn toàn trong một lượng vừa đủ 260ml dung dịch H2SO4 0,15M. Sau phản ứng cô cạn dung dịch, thu được 5,46g muối khan. Giá trị của m là: A. 1,872g B. 2,115g C. 2,574g D. 2,34g Bài giải: 2 n H 2O (sinh ra ) n H 2 SO4  2 260 .0,15 0,39 (mol) 100 Theo định luật bảo toàn khối lượng: mhhX  m H SO = m muối khan + m H O  m = 5,46 + (0,039 x 18) – (0,039 x 98) = 2,34 gam Chọn đáp án (D) Ví dụ 4. Cho ống sứ nung nóng có chứa m gam hỗn hợp X (gồm FeO và Fe 2O3). Dẫn khí CO dư từ từ qua ống đến khối lượng ống không đổi, thấy phần chất rắn trong ống còn lại nặng 7,15g. Dẫn khí Y thoát ra khỏi ống sứ hấp thụ vào nước vôi trong có dư, thu được 6,5g kết tủa. Giá trị của m là: A. 8,19g B. 6,1425g C. 9,928g D. 4,914g 2 GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP 4 2 -12- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ Bài giải: Từ điều kiện đề bài, ta có: 6,5 nCO nCO2 nCaCO3  = 0,65 (mol) 100 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng, ta được: mhhX + mCO = mchất rắn + mCO  7,15 +(0,065 x 44) – (0,065 x 28) = 8,19 gam Chọn đáp án (A) * Một số bài tập: 1. Hòa tan 9,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được 7,84 lít khí X (đktc) và 2,54 gam chất rắn Y và dung dịch Z. Lọc bỏ chất rắn Y, cô cạn cẩn thận dung dịch Z thu được lượng muối khan là A. 31,45 gam. B. 33,99 gam. C. 19,025 gam. D. 56,3 gam. 2. Cho 15 gam hỗn hợp 3 amin đơn chức, bậc một tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl 1,2 M thì thu được 18,504 gam muối. Thể tích dung dịch HCl phải dùng là A. 0,8 lít. B. 0,08 lít. C. 0,4 lít. D. 0,04 lít. 3. Trộn 8,1 gam bột Al với 48 gam bột Fe 2O3 rồi cho tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí, kết thúc thí nghiệm lượng chất rắn thu được là A. 61,5 gam. B. 56,1 gam. C. 65,1 gam. D. 51,6 gam. 4. Hòa tan hoàn toàn 10,0 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại (đứng trước H trong dãy điện hóa) bằng dung dịch HCl dư thu được 2,24 lít khí H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được lượng muối khan là A. 1,71 gam. B. 17,1 gam. C. 13,55 gam. D. 34,2 gam. 5. Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CaCO 3 và Na2CO3 thu được 11,6 gam chất rắn và 2,24 lít khí (đktc). Hàm lượng % CaCO3 trong X là A. 6,25%. B. 8,62%. C. 50,2%. D. 62,5%. 6. Cho 4,4 gam hỗn hợp hai kim loại nhóm I A ở hai chu kỳ liên tiếp tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 4,48 lít H2 (đktc) và dung dịch chứa m gam muối tan. Tên hai kim loại và khối lượng m là A. 11 gam; Li và Na. B. 18,6 gam; Li và Na. C. 18,6 gam; Na và K. D. 12,7 gam; Na và K. 7. Đốt cháy hoàn toàn 18 gam FeS 2 và cho toàn bộ lượng SO2 vào 2 lít dung dịch Ba(OH) 2 0,125M. Khối lượng muối tạo thành là A. 57,40 gam. B. 56,35 gam. C. 59,17 gam. D.58,35 gam. 8. Hòa tan 33,75 gam một kim loại M trong dung dịch HNO 3 loãng, dư thu được 16,8 lít khí X (đktc) gồm hai khí không màu hóa nâu trong không khí có tỉ khối hơi so với hiđro bằng 17,8. a) Kim loại đó là A. Cu. B. Zn. C. Fe. D. Al. b) Nếu dùng dung dịch HNO3 2M và lấy dư 25% thì thể tích dung dịch cần lấy là A. 3,15 lít. B. 3,00 lít. C. 3,35 lít. D. 3,45 lít. 9. Hoà tan hoàn toàn 15,9 gam hỗn hợp gồm 3 kim loại Al, Mg và Cu bằng dung dịch HNO3 thu được 6,72 lít khí NO và dung dịch X. Đem cô cạn dung dịch X thu được bao nhiêu gam muối khan? 2 GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -13- TRƯỜNG THPT VĨNH CỬU *** Phương pháp giải toán về tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ A. 77,1 gam. B. 71,7 gam. C. 17,7 gam. D. 53,1 gam. 10. Hòa tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 ml axit H2SO4 0,1M (vừa đủ). Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khi cô cạn dung dịch có khối lượng là A. 6,81 gam. B. 4,81 gam. C. 3,81 gam. D. 5,81 gam. Bài tập về phân tích định tính, định lượng, tìm nguyên tố và lập công thức phân tử hợp chất vô cơ là loại bài xuyên suốt trong các chương trình hóa học lớp 10, 11, 12 THPT. Trong chương trình trên, giáo viên nên sử dụng thường xuyên các phương pháp trên để giải bài tập loại này làm cho học sinh ngày càng quen thuộc và có phương pháp giải nhanh chóng để tìm ra kết quả. Ngoài ra thông qua dạng bài tập tìm nguyên tố, lập công thức phân tử hợp chất vô cơ, học sinh thấy rằng có nhiều hợp chất rất gần gũi với đời sống và sản xuất của con người, càng tạo cho học sinh hứng thú hơn khi làm các bài tập hóa học. GV thực hiện: VÕ THỊ HIỆP -14-
- Xem thêm -