Nghiên cứu các dạng bài tập xác định công thức hóa học trong chương trình Hóa học lớp 8, 9

hóa học.
	- Xác định công thức hóa học của một chất bằng bài toán biện luận.
	- Xác định công thức hóa học của một chất dựa trên các tính chất vật lí, tính chất hóa học của chất đó.
b) Những kiến thức cần thiết để giải các bài tập này:
	- Học sinh phải viết đúng ký hiệu, chỉ số các nguyên tố, nắm hóa trị của các nguyên tố, các nhóm nguyên tử.
	- Nắm chắc tính chất vật lý, tính chất hóa học của các chất.
	- Nhớ các công thức biến đổi hóa học, định luật bảo toàn khối lượng, nguyên tử khối của các nguyên tố.
	- Có kỹ năng tính toán Toán học, biết suy luận, phát hiện.
2. Giải quyết nhiệm vụ 2:
	Phương pháp giải chung cho từng dạng bài tập cụ thể.
a) Xác định công thức hóa học của một chất dựa vào kết quả phân tích định lượng:
* Phương pháp giải:
	- Kết quả phân tích định lượng cho biết % về khối lượng các nguyên tố trong một hợp chất.
	- Một hợp chất : XxYyZz có chứa % về khối lượng X là a%, % về khối lượng của Y là b%, % về khối lượng của Z là c% , thì do tỉ lệ về khối lượng của các nguyên tố bằng với tỉ lệ % khối lượng các nguyên tố nên:
	x.Mx : y.My : z.Mz = a : b : c
	x : y : z = 
	Biết được a%, b%, c%, Mx, My, Mz ta tính được tỉ lệ x : y : z. Với các chất vô cơ, tỉ lệ tối giản nhất giữa x, y, z thường cũng là các giá trị chỉ số cần tìm.
* Ví dụ 1: Phân tích một hợp chất vô cơ A, người ta nhận được % về khối lượng K là 45,95%, % khối lượng N là 16,45% và % về khối lượng của O là 37,6%. Xác định công thức hóa học của A.
Giải : 
Vì %K + %N + %O = 45,96 + 16,45 + 37,6 = 100
Nên A chỉ chứa K, N, O
Gọi công thức của A là : KxNyOz ta có :
	x : y : z = 
	 	 = 1,17 : 1,17 : 2,34
	 = 1 : 1 : 2
Vậy A có công thức hóa học là KNO2
* Ví dụ 2: Phân tích một hợp chất vô cơ A chỉ chứa Na, S, O nhận thấy % về khối lượng của Na, S, O lần lượt là 20,72% ; 28,82% ; 50,46% . Tìm công thức hóa học của A.
Giải :
	Gọi công thức hóa học của A là : NaxSyOz . Ta có
	x : y : z = 
x : y : z = 0,9 : 0,9 : 3,15
	x : y : z = 2 : 2 : 7
Vậy A có công thức hóa học là Na2S2O7
b) Xác định công thức hóa học một chất dựa theo phương trình hóa học:
* Phương pháp giải:
	- Đặt công thức hóa học của một hợp chất đã cho.
	- Đặt a là số mol một chất đã cho, viết phương trình phản ứng xảy ra, rồi tính số mol các chất có liên quan.
	- Lập hệ phương trình. Giải hệ tìm nguyên tử khối của nguyên tố chưa biết. Suy ra tên nguyên tố và tên chất.
	Các công thức cần nhớ :
* Ví dụ 1 : Hòa tan hoàn toàn 3,6g một kim loại hóa trị II bằng dung dịch HCl thu được 3,36 lít H2 (đktc). Xác định tên kim loại đã dùng.
 Giải :
	- Đặt A là tên kim loại đã dùng.
	- Gọi a là số mol A đã phản ứng theo phương trình :
	A + 2HCl đ ACl2 + H2
	 a mol	 a mol
	+ Khối lượng kim loại bằng 3,6g nên :
	a.A = 3,6 	(1)
	+ Thể tích H2 là 3,36 lít nên :
	(2)
	Thay (2) vào (1) ta được :
	A = .
	Vậy : Kim loại trên là Mg.
* Ví dụ 2 : Hòa tan hoàn toàn 18,46g một muối sunfat của kim loại hóa trị I vào nước được 500ml dung dịch A. Cho toàn bộ dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2 dư được 30,29g một muối sunfat kết tủa.
	a) Tìm công thức hóa học của muối đã dùng.
	b) Tính nồng độ mol / l của dung dịch A.
Giải :
	a) Đặt công thức muối sunfat kim loại hóa trị I là : X2SO4
	Gọi a là số mol X2SO4 đã dùng đ dung dịch A có chứa a mol X2SO4 , ta có phản ứng của dung dịch A với BaCl2 :
	X2SO4	+ 	BaCl2	đ 	BaSO4 	+ 	2XCl
	a mol	a mol
	Ta có : Khối lượng X2SO4 là 18,46 gam nên :
	a(2X + 96) = 18,46	(1)
	Số mol muối sunfat (BaSO4) kết tủa là a mol và :
	(2)
	Thay (2) vào (1) :
	a(2X + 96) = 18,46
Û	0,13(2X + 96) = 18,46
Û	X = 23
Vậy : X là Na ị Công thức muối sunfat là : Na2SO4
b) Nồng độ mol / l của dung dịch A :
c) Xác định công thức hóa học của một chất bằng bài toán biện luận:
* Phương pháp giải:
	Tương tự như phần b) trong đó hệ phương trình phải giải bằng phương pháp biện luận
* Ví dụ 1 : Hòa tan hoàn toàn 3,78g một kim loại X thu được 4,704 lít H2 (đktc). Xác định kim loại X.
Giải :
	- Gọi n là hóa trị, a là số mol của kim loại X đã dùng
	Ta có phản ứng :
	2X	+	2nHCl	đ	2XCln	+ 	nH2
	2.1 mol	n mol
	a mol	mol
	Theo bài ta có hệ :
	Từ (2) suy ra : an = 0,42 (3)
	Lấy (1) : (3) ị 
	- Vì kim loại có thể hóa trị 1, 2, 3 nên ta xét bảng sau :
n
1
2
3
X
9
18
27
	Trong số các kim loại đã biết chỉ có Al có hóa trị 3 ứng với NTK là 27 là phù hợp với kết quả biện luận trên.
	Vậy : X là kim loại của Al (Nhôm).
* Ví dụ 2 : Hòa tan hoàn toàn 4g hỗn hợp hai kim loại A, B (cùng có hóa trị II và có tỉ lệ mol là 1 : 1) bằng dung dịch HCl, thu được 2,24 lít H2 (đktc). Hỏi A, B là các kim loại nào trong số các kim loại sau : Mg, Ca, Ba, Zn, Fe, Ni ?
Giải :
	Gọi a là số mol của mỗi kim loại đã dùng, ta có phản ứng :
	A	+	2HCl	đ	ACl2	+	H2
	a mol	a mol
	B	+	2HCl	đ	BCl2	+	H2
	a mol	a mol
	Theo bài ra ta có hệ :
	Từ (1) ị a(A + B) = 4
	Từ (2) ị a = 0,05
	Do đó : 
	Xét bảng sau :
A
24
40
58
65
B
56
40
22
15
	Chỉ có A = 24 ; B = 56 là phù hợp.
	Vậy, A là Mg ; B là Fe (Sắt)
d) Xác định công thức hóa học của một chất dựa trên các tính chất vật lý, tính chất hóa học của chất đó.
* Phương pháp giải:
	Học sinh phải nắm vững tính chất của các chất. Ví dụ:
Các hợp chất của Natri khi đốt nóng ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng, của Kali cho ngọn lửa màu tím, của Xêzi cho ngọn lửa màu xanh da trời.
Khí không màu, không mùi, không cháy là N2 hoặc CO2.
Dựa trên các tính chất vừa nêu, suy ra thành phần nguyên tố của chất cần tìm và công thức hóa học thích hợp.
* Ví dụ : A là hợp chất vô cơ khi đốt nóng cho ngọn lửa màu vàng. Nung nóng A ở nhiệt độ cao được chất rắn B, hơi nước và khí C không màu, không mùi, làm đục nước vôi trong. Biết chất rắn B cũng cho ngọn lửa màu vàng khi đốt nóng. Xác định công thức hóa học của A và B, viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Giải:
	- Khi đốt nóng hợp chất A cho ngọn lửa màu vàng, chứng tỏ A là hợp chất của Natri.
	- Nung nóng hợp chất A ở nhiệt độ cao được chất rắn B, hơi nước và khí C không màu, không mùi, làm đục nước vôi trong (Khí CO2)
	Do đó, hợp chất đó là NaHCO3.
	Chất rắn B cho ngọn lửa màu vàng khi đốt nóng ị chất rắn B đó là Na2CO3.
	Phương trình hóa học :
	2NaHCO3 	Na2CO3 +	 H2O	 + 2CO2
	Ca(OH)2	+ 	CO2	 đ	 CaCO3	+ H2O.
3. Giải quyết nhiệm vụ 3:
	áp dụng các dạng bài tập lập công thức hóa học vào thực tế giảng dạy bộ môn Hóa học lớp 9.
	Khi gặp các dạng bài tập có liên quan đến lập công thức hóa học thì giáo viên đưa ra cách giải tổng quát, sau đó cùng các em giải bài mẫu để các em nắm được các bước giải bài tập, từ đó áp dụng làm các bài tập tương tự.
	Lưu ý học sinh các kiến thức có liên quan để giải bài tập.
	Sau đây là việc áp dụng cụ thể các loại bài tập này vào thực tế giảng dạy:
a) Xác định công thức hóa học của một chất dựa vào kết quả phân tích định lượng.
	Dạng bài tập này tương đối khó, nên giáo viên cần hướng dẫn các em từng bước giải qua một vài ví dụ để các em nắm được các bước rồi lấy ví dụ cho các em áp dụng giải.
	Yêu cầu học sinh có kĩ năng tính toán tốt và khả năng suy luận thì tiến hành giải sẽ dễ dàng hơn.
	Lưu ý : Trước khi làm bài phải xác định xem ngoài các nguyên tố đã cho trong thành phần của hợp chất còn có nguyên tố nào nữa không ? Bằng cách lấy 100% khối lượng của hợp chất trừ đi tổng % khối lượng của các nguyên tố theo đầu bài cho. Sau đó, tiến hành tính toán và suy ra công thức hóa học của chất.
b) Xác định công thức hóa học dựa theo phương trình hóa học.
	- Học sinh phải nhớ được các công thức hóa học, đặc biệt là công thức tính số mol theo khối lượng và theo thể tích chất khí ở đktc và có kĩ năng viết phương trình hóa học.
	- Giáo viên hướng dẫn học sinh tiến hành các bước, lấy ví dụ rồi cho các em tiến hành. Giáo viên hướng dẫn, chỉnh sửa.
	- Đối với học sinh trung bình và yếu thì cho các em học khá hơn hướng dẫn để các em làm bài được.
c) Xác định công thức hóa học một chất bằng bài toán biện luận.
	- Giáo viên cũng hướng dẫn tương tự phần b). Nhưng ở phần biện luận, giáo viên cần lưu ý học sinh chọn những trị số thích hợp phù hợp với yêu cầu của bài toán.
d) Xác định công thức hóa học một chất dựa trên tính chất vật lí, tính chất hóa học của chất đó.
	Như đã nói ở trên, đây là một bài toán khó nên học sinh phải có các kiến thức về tính chất vật lý, tính chất hóa học của một chất, và dựa vào những yếu tố đầu bài đã cho để lựa chọn công thức hóa học thích hợp theo yêu cầu.
	Dạng toán này rất logic, yêu cầu học sinh phải có óc tư duy, nhanh nhạy mới làm được.
 Giáo viên cần hướng dẫn học sinh giải bài một cách tỉ mỉ, từng bước một. Khi các em đã thành thạo mới đưa ra bài tập cho các em áp dụng để giải.
bài tập tự giải:
1. Tìm CTHH của các oxit có thành phần khối lượng như sau:
a. %S = 50% ; b. %C = 42,8% ; c. %Mn = 49,6% ; d. %Pb = 86,6 %. 
2. Tìm CTHH của một khí biết thành phần khối lượng của khí này như sau : 82,35% N và 17,65% H. Cho biết tỷ khối của khí này so với Hiđro là 8,5.
3. Một hợp chất C gồm 70% Fe và 30% 0 biết khối lượng mol hợp chất là 160g. Tìm CTHH của hợp chất .
4. Hợp chất A có thành phần gồm 43,34% Na, 11,32%C; 45,29% 0 biết MA = 106g. Tìm CTHH của hợp chất A.
5. Hợp chất D có 36,64% Fe; 21,05%S; x%0. Biết MD = 152g. Tìm CTHH của hợp chất D.
6. Một loại oxit sắt có thành phần là : 7 phần khối lượng sắt kết hợp với 3 phần khối lượng oxi. Tìm CTHH của sắt oxit, biết công thức đơn giản cũng chính là công thức hoá học.
7. Cho 9,2 gam một kim loại A phản ứng với khí Clo dư tạo thành 23,4 gam muối. Hãy xác định kim loại A, biết rằng A có hoá trị I.
8. Cho 6,5gam kim loại R (II) tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl thu được muối của kim loại và 0,2gam khí H2. Tìm kim loại R.
9. Cho 11,5g kim loại (I) tác dụng với lượng nước dư thu được 5,6 lít H2 (ĐKTC). Tìm kim loại đã phản ứng.
10. Cho 10g kim loại R(II) tác dụng với nước dư thu được 5,6 lít H2 (ĐKTC) tìm kim loại R.
11. Hoà tan một muối cacbonat của kim loại M (II) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch muối sun phát 14,18%. Tìm kim loại M?
12. Hoà tan hoàn toàn một oxit của kim loại hoá trị II vào một lượng