Chuyên đề 1: Bài tập về nguyên tử, nguyên tố hóa học

 tên kim loại đã dùng. 
 Bài 9.2: Cho 7,2g một kim loại chưa rõ hóa trị , phản ứng hoàn toàn với 100g dung dịch HCl 21,9%. Xác định tên kim loại đã dùng. 
Bài 10.2: Cho 7,2g một kim loại chưa rõ hóa trị , phản ứng hoàn toàn với 100 ml dung dịch HCl 6 M. Xác định tên kim loại đã dùng. 
Bài 11.2: Cho 7,2g một kim loại chưa rõ hóa trị , phản ứng hoàn toàn với 120 g dung dịch HCl 6 M ( d= 1,2 g/ml). Xác định tên kim loại đã dùng. 
Bài 12.2: Cho 7,2g một kim loại chưa rõ hóa trị ,phản ứng hoàn toàn với 83,3 ml dung dịch HCl 21,9 % ( d= 1,2 g/ml). Xác định tên kim loại đã dùng. 
Bài 13: Cho 7,22 gam hoón hụùp X goàm Fe vaứ kim loaùi M coự hoaự trũ khoõng ủoồi. Chia hoón hụùp thaứnh 2 phaàn baống nhau. 
Hoaứ tan heỏt phaàn 1 trong dung dũch HCl, ủửụùc 2,128 lớt H2.
Hoaứ tan heỏt phaàn 2 trong dung dũch HNO3, ủửụùc 1,792 lớt khớ NO duy nhaỏt.
Xaực ủũnh kim loaùi M vaứ % khoỏi lửụùng moói kim loaùi trong hoón hụùp X.
	ẹaựp soỏ: M (Al) vaứ %Fe = 77,56% ; %Al = 22,44%
Bài 14: Khử 3,48 gam một oxit kim loại M cần dùng 1,344 lít khí hiđro (ở đktc). Toàn bộ lượng kim loại thu được tác dụng với dung dịch HCl dư cho 1,008 lít khí hiđro ở đktc.Tìm kim loại M và oxit của nó .
(CTHH oxit : Fe3O4)
Một số dạng bài toán biện luận về lập CTHH (Dành cho HSG K9)
DẠNG: 	BIỆN LUẬN THEO ẨN SỐ TRONG GIẢI PHƯƠNG TRèNH
Bài 1:	Hũa tan một kim loại chưa biết húa trị trong 500ml dd HCl thỡ thấy thoỏt ra 11,2 dm3 H2 ( ĐKTC). Phải trung hũa axit dư bằng 100ml dd Ca(OH)2 1M. Sau đú cụ cạn dung dịch thu được thỡ thấy cũn lại 55,6 gam muối khan. Tỡm nồng độ M của dung dịch axit đó dựng; xỏc định tờn của kim loại đó đó dựng.
Giải : Giả sử kim loại là R cú húa trị là x ị 1Ê x, nguyờn Ê 3 
số mol Ca(OH)2 = 0,1´ 1 = 0,1 mol
số mol H2 = 11,2 : 22,4 = 0,5 mol
Cỏc PTPƯ: 
2R	+	2xHCl	đ 	2RClx 	+	xH2 ư	(1)
1/x (mol)	1	1/x	0,5
Ca(OH)2 	+	2HCl	 đ CaCl2	+	2H2O 	(2)
0,1	0,2	0,1
từ cỏc phương trỡnh phản ứng (1) và (2) suy ra:
nHCl = 1 + 0,2 = 1,2 mol 
nồng độ M của dung dịch HCl :	CM = 1,2 : 0,5 = 2,4 M
theo cỏc PTPƯ ta cú : 	
ta cú : 	 ì( R + 35,5x ) = 44,5 ị 	R	= 	9x 
X
	1	2	3
R
	9	 18	27
Vậy kim loại thoó món đầu bài là nhụm Al ( 27, húa trị III )
Bài2:	Khi làm nguội 1026,4 gam dung dịch bóo hũa R2SO4.nH2O ( trong đú R là kim loại kiềm và n nguyờn, thỏa điều kiện 7< n < 12 ) từ 800C xuống 100C thỡ cú 395,4 gam tinh thể R2SO4.nH2O tỏch ra khỏi dung dịch.
Tỡm cụng thức phõn tử của Hiđrat núi trờn. Biết độ tan của R2SO4 ở 800C và 100C lần lượt là 28,3 gam và 9 gam.
Giải:S( 800C) = 28,3 gam ị trong 128,3 gam ddbh cú 28,3g R2SO4 và 100g H2O
Vậy :	1026,4gam ddbh đ 226,4 g R2SO4 và 800 gam H2O.
	Khối lượng dung dịch bóo hoà tại thời điểm 100C:
	1026,4 - 395,4 = 631 gam
ở 100C, S(R2SO4 ) = 9 gam, nờn suy ra: 
109 gam ddbh cú chứa 9 gam R2SO4 
vậy 631 gam ddbh cú khối lượng R2SO4 là : 	 
khối lượng R2SO4 khan cú trong phần hiđrat bị tỏch ra :	226,4 – 52,1 = 174,3 gam
Vỡ số mol hiđrat = số mol muối khan nờn : 
442,2R-3137,4x +21206,4 = 0	Û R = 7,1n - 48 
Đề cho R là kim loại kiềm , 7 < n < 12 , n nguyờn ị ta cú bảng biện luận:
n
8	9	10	11	
R
8,8	18,6	23	30,1
Kết quả phự hợp là n = 10 , kim loại là Na đ cụng thức hiđrat là Na2SO4.10H2O
DẠNG : 	BIỆN LUẬN THEO TRƯỜNG HỢP
 Bài1:Hỗn hợp A gồm CuO và một oxit của kim loại húa trị II( khụng đổi ) cú tỉ lệ mol 
 1: 2. Cho khớ H2 dư đi qua 2,4 gam hỗn hợp A nung núng thỡ thu được hỗn hợp rắn B. Để hũa tan hết rắn B cần dựng đỳng 80 ml dung dịch HNO3 1,25M và thu được khớ NO duy nhất.Xỏc định cụng thức húa học của oxit kim loại. Biết rằng cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn.
 Giải: Đặt CTTQ của oxit kim loại là RO.
Gọi a, 2a lần lượt là số mol CuO và RO cú trong 2,4 gam hỗn hợp A
Vỡ H2 chỉ khử được những oxit kim loại đứng sau Al trong dóy BờKờTụp nờn cú 2 khả năng xảy ra:
- R là kim loại đứng sau Al :
Cỏc PTPƯ xảy ra:
CuO	+	H2	đ 	 Cu 	+ 	H2O
 a	 	 a
RO	+	H2	đ 	 R 	+ 	H2O
	2a 	 	2a
3Cu	+	8HNO3 	đ 3Cu(NO3)2	+ 	2NO ư 	+	4H2O
a	
3R	+	8HNO3 	đ 3R(NO3)2	+ 	2NO ư 	+	4H2O
 2a	 
Theo đề bài:	
Khụng nhận Ca vỡ kết quả trỏi với giả thiết R đứng sau Al
- Vậy R phải là kim loại đứng trước Al 
CuO	+	H2	đ 	 Cu 	+ 	H2O
 a	 	 a
3Cu	+	8HNO3 	đ 3Cu(NO3)2	+ 	2NO ư 	+	4H2O
a	
RO	+	2HNO3 	đ R(NO3)2	+	2H2O
 2a	4a
Theo đề bài : 
Trường hợp này thoả món với giả thiết nờn oxit là: MgO.
Bài2: Khi cho a (mol ) một kim loại R tan vừa hết trong dung dịch chứa a (mol ) H2SO4 thỡ thu được 1,56 gam muối và một khớ A. Hấp thụ hoàn toàn khớ A vào trong 45ml dd NaOH 0,2M thỡ thấy tạo thành 0,608 gam muối. Hóy xỏc định kim loại đó dựng.
 Giải:Gọi n là húa trị của kim loại R .
Vỡ chưa rừ nồng độ của H2SO4 nờn cú thể xảy ra 3 phản ứng:
2R	+	nH2SO4 đ R2 (SO4 )n 	+	nH2 ư	(1)
 	2R	+	2nH2SO4 đ R2 (SO4 )n 	+	nSO2 	ư + 2nH2O	(2)
	2R	+	5nH2SO4 đ 4R2 (SO4 )n 	+	nH2S 	ư + 4nH2O	(3)
khớ A tỏc dụng được với NaOH nờn khụng thể là H2 đ PƯ (1) khụng phự hợp.
Vỡ số mol R = số mol H2SO4 = a , nờn :
Nếu xảy ra ( 2) thỡ : 2n = 2 ị n =1 ( hợp lý )
Nếu xảy ra ( 3) thỡ : 5n = 2 ị n = ( vụ lý )
Vậy kim loại R húa trị I và khớ A là SO2
	2R	+	2H2SO4 đ R2 SO4 	+	SO2 	ư + 2H2O	
a(mol)	a	
Giả sử SO2 tỏc dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaHSO3 , Na2SO3
SO2	+	NaOH	đ NaHSO3
 Đặt : x (mol)	 x	x
SO2	+	2NaOH	đ Na2SO3 	+	H2O
y (mol)	 2y	y
theo đề ta cú : 	giải hệ phương trỡnh được 
Vậy giả thiết phản ứng tạo 2 muối là đỳng.
Ta cú: số mol R2SO4 = số mol SO2 = x+y = 0,005 (mol)
Khối lượng của R2SO4 : (2R+ 96)ì0,005 = 1,56
ị 	R = 108 .	Vậy kim loại đó dựng là Ag.
DẠNG:	BIỆN LUẬN SO SÁNH
Bài 1:Cú một hỗn hợp gồm 2 kim loại A và B cú tỉ lệ khối lượng nguyờn tử 8:9. Biết khối lượng nguyờn tử của A, B đều khụng quỏ 30 đvC. Tỡm 2 kim loại 
Giải: Theo đề : tỉ số nguyờn tử khối của 2 kim loại là nờn ị ( n ẻ z+ )
Vỡ A, B đều cú KLNT khụng quỏ 30 đvC nờn : 9n Ê 30 ị n Ê 3 
 Ta cú bảng biện luận sau :
n
	1	2	3
A
	8	16	24
B
	9	18	27
Suy ra hai kim loại là Mg và Al
Bài 2:Hũa tan 8,7 gam một hỗn hợp gồm K và một kim loại M thuộc phõn nhúm chớnh nhúm II trong dung dịch HCl dư thỡ thấy cú 5,6 dm3 H2 ( ĐKTC). Hũa tan riờng 9 gam kim loại M trong dung dịch HCl dư thỡ thể tớch khớ H2 sinh ra chưa đến 11 lớt ( ĐKTC). Hóy xỏc định kim loại M.
Giải:
Đặt a, b lần lượt là số mol của mỗi kim loại K, M trong hỗn hợp
Thớ nghiệm 1:
2K	+	2HCl	đ	2KCl	+	H2 ư
a	a/2
M	+	2HCl	đ	MCl2 	+ 	H2 ư
b	b
ị số mol H2 = 
Thớ nghiệm 2:
M	+	2HCl	 đ	MCl2 	+ 	H2 ư
9/M(mol) đ 	9/M
Theo đề bài: 	ị M > 18,3	 (1)
 Mặt khỏc: ị b = 
Vỡ 0 < b < 0,25 nờn suy ra ta cú :	 < 0,25 ị M < 34,8	 (2)
Từ (1) và ( 2) ta suy ra kim loại phự hợp là Mg 
DẠNG	BIỆN LUẬN THEO TRỊ SỐ TRUNG BèNH
	( Phương phỏp khối lượng mol trung bỡnh)
Bài 1:Cho 8 gam hỗn hợp gồm 2 hyđroxit của 2 kim loại kiềm liờn tiếp vào H2O thỡ được 100 ml dung dịch X. Trung hũa 10 ml dung dịch X trong CH3COOH và cụ cạn dung dịch thỡ thu được 1,47 gam muối khan. 90ml dung dịch cũn lại cho tỏc dụng với dung dịch FeClx dư thỡ thấy tạo thành 6,48 gam kết tủa.Xỏc định 2 kim loại kiềm và cụng thức của muối sắt clorua.
 Giải:
Đặt cụng thức tổng quỏt của hỗn hợp hiđroxit là ROH, số mol là a (mol)
Thớ nghiệm 1:
mhh = = 0,8 gam 
ROH	+	CH3COOH 	đ CH3COOR	+	H2O	(1)
1 mol	1 mol
suy ra :	 ị ằ 33
vậy cú 1kim loại A > 33 và một kim loại B < 33
Vỡ 2 kim loại kiềm liờn tiếp nờn kim loại là Na, K
Cú thể xỏc định độ tăng khối lượng ở (1) : Dm = 1,47 – 0,8=0,67 gam
ị nROH = 0,67: ( 59 –17 ) = 
	ROH = ị = 50 –17 = 33 
Thớ nghiệm 2:
mhh = 8 - 0,8 = 7,2 gam
xROH	 	+ 	FeClx 	 đ 	Fe(OH)x ¯ 	+	xRCl 	(2)
 (+17)x	 	(56+ 17x)
	 7,2 (g)	 6,48 (g)
	suy ra ta cú: 	giải ra được x = 2
	Vậy cụng thức húa học của muối sắt clorua là FeCl2
Bài2: X là hỗn hợp 3,82 gam gồm A2SO4 và BSO4 biết khối lượng nguyờn tử của B hơn khối lượng nguyờn tử của A là1 đvC. Cho hỗn hợp vào dung dịch BaCl2 vừa đủ,thu được 6,99 gam kết tủa và một dung dịch Y. 
a) Cụ cạn dung dịch Y thỡ thu được bao nhiờu gam muối khan
b) Xỏc định cỏc kim loại A và B
 Giải:a)A2SO4 	+	BaCl2 	đ BaSO4 ¯ 	+	2ACl
BSO4	+	BaCl2 	đ BaSO4 ¯ 	+	BCl2
Theo cỏc PTPƯ : 
Số mol X = số mol BaCl2 = số mol BaSO4 = 
Theo định luật bảo toàn khối lượng ta cú:
 3,82 + (0,03. 208) – 6.99 = 3,07 gam
b) 	 
Ta cú M1 = 2A + 96 và M2 = A+ 97
Vậy : 	(*)
Từ hệ bất đẳng thức ( *) ta tỡm được :	15,5 < A < 30
Kim loại húa trị I thoả món điều kiện trờn là Na (23)
Suy ra kim loại húa trị II là Mg ( 24)
* Bài tập vận dụng:
1.Hoứa tan hoaứn toaứn 3,78 gam moọt kim loaùi M vaứo dung dũch HCl thu ủửụùc 4,704 lớt khớ H2 (ủktc) . Xaực ủũnh kim loaùi M ?
2. Khử hoàn toàn 16g bột oxit sắt nguyên chất bằng CO ở nhiệt độ cao .Sau phản ứng kết thúc khối lượng chất rắn giảm 4,8g.Xác định công thức của oxit sắt đã dùng. 
3.Khử hoàn toàn 23,2g một oxit của sắt (chưa rõ hoá trị của sắt )bằng khí CO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng thấy khối lượng chất rắn giảm đi 6,4g so với ban đầu . Xác định công thức của oxit sắt
4.Có một oxít sắt chưa rõ công thức , chia oxits này làm 2 phần bằng nhau :
 -Để hoà tan hết phần 1 phải cần 0,225 mol HCl .
 - Cho một luồng khí H2 dư đi qua phần 2 nung nóng, phản ứng xong thu được 4,2g Fe .
Tìm công thức của oxit nói trên
5. Cho 4,48g một oxít kim loại hoá trị tác dụng hết với 7,84g axitsunfuric. xác định công thức oxít kim loại .
6. Cho 16 gam FexOy tác dụng với lượng vừa đủ 0,6 mol HCl. Xác định CT oxit sắt 
7: Coự 1 oxit saột chửa bieỏt.
- Hoaứ tan m gam oxit caàn 0,45 mol HCl .
- Khửỷ toaứn boọ m gam oxit baống CO noựng, dử thu ủửụùc 8,4 gam saột. Tỡm coõng thửực oxit.
8: Khửỷ hoaứn toaứn 4,06g moọt oxit kim loaùi baống CO ụỷ nhieọt ủoọ cao thaứnh kim loaùi. Daón toaứn boọ khớ sinh ra vaứo bỡnh ủửùng Ca(OH)2 dử, thaỏy taùo thaứnh 7g keỏt tuỷa. Neỏu laỏy lửụùng kim loaùi sinh ra hoaứ tan heỏt vaứo dung dũch HCl dử thỡ thu ủửụùc 1,176 lớt khớ H2 (ủktc). Xaực ủũnh coõng thửực phaõn tửỷ oxit kim loaùi.
9.Hoứa tan hoaứn toaứn 3,6 gam moọt kim loaùi hoựa trũ II baống dung dũch HCl coự 3,36 lớt khớ H2 thoaựt ra ụỷ ủktc. Hoỷi ủoự laứ kim loaùi naứo ?
10. Hoứa tan 2,4 gam oxit cuỷa moọt kim loaùi hoự