Sáng kiến kinh nghiệm Bài tập xác định công thức hoá học của một chất

20, CaO và SiO2 
CT tổng quát xK2O.y CaO.z SiO2
- Tìm phần tử khối của từng oxít
K2O = 94; CaO = 56; SiO2 = 60
- Lập tỷ lệ x : y ; z
ta có tỷ lệ x:y:z = 
= 0,19 : 0,19 : 1,17
= 1 : 1 : 6
- Lập thành công thức hoá học 
CTHH của thuỷ tinh là: K2O.CaO.6 SiO2
Ví dụ 4: Một số loại thuỷ tinh pha lê có thành phần theo khối lượng là 7,132% Na, 32,093% Pb, thành phần còn lại là Silic và oxi. Hãy tìm công thức hóa học của pha lê này dưới dạng các oxít. 
Giải: 
- Xác định thành phần của thủy tinh pha lê có 3 oxít 
- CTHH có các oxít Na2O, PbO, SiO2
- Đặt CTHH ở dạng tổng quát 
- CTTQ: x Na2O.y Pb0. zSiO2
-Từ % Na tìm % Na2O trong công thức 
- Theo công thức hoá học Na2O ta có:" 
46g kim loại Na tạo được 62 g Na2O
7,132% KL Na tạo được Na2O
- Từ % Pb tìm % Pb0 trong công thức 
- theo công thức PbO ta có: 
207g Pb tạo ra được 223g PbO 
32,093% tạo ra được 
- Từ % Na2O và % PbO tìm % của SiO2 trong pha lê 
- Thành phần theo khối lượng của SiO2 là: 
100% - (9,613 + 34,574)% = 55,813 % SiO2
Tập tỉ lệ x : y : z
ta có tỷ lệ 
x: y: z = 
 = 0,155 : 0,155: 0,930
 = 1 : 1 : 6
- Thành lập công thức hoá học 
- Công thức hoá học của loại pha lê này là: 
Na2O.PbO.6SiO2
Ví dụ 5: Trong tinh thể hiđrat hoá của một muối SunFat kim loại hoá trị II. thành phần nước kết tinh chiếm 45,234% khối lượng hãy xác định công thức của tinh thể này, biết rằng tinh thể chứa 11,51% lưu huỳnh. 
Giải: 
	Với dạng bài này dựa vào % về khối lượng ta lập phương trình, giải phương trình và tìm ra công thức hoá học. 
- Lập CTHH tổng quát của tinh thể 
- CTHH tổng quát của tinh thể XSO4. nH2O.
(2)
(1)
(1)
- Dựa vào % nước kết tinh lập phương trình 
- Dựa vào % S lập phương trình 
- Kết hợp (1) và (2) ta được hệ 
- Thành lập hệ phương trình 
- Giải hệ phương trình tìm: 
X và n 
- Giải hệ ta được: 
n = 7
X = 56 Nguyên tố đó là Fe
Lập thành công thức hoá học 
CTHH của tinh thể FeSO4 . 7 H2O
Lưu ý: Với công thức hoá học của thuỷ tinh và tinh thể ngậm nước chỉ số là hệ số và viết ở phía trước cuả các chất cấu tạo nên công thức hoá học. 
Nếu trong bài toán cho thành phần, phần trăm của các nguyên tố và phân tử khối của hợp chất. Ta có thể lập phương trình, giải phương trình và xác định được công thức hoá học của hợp chất. 
Dạng 3: Xác định công thức hoá học của một chất dựa theo phương trình hoá học: 
Hướng giải: 
- Đặt công thức đã cho, viết phương trình phản ứng xảy ra. Đặt số mol chất đã cho, rồi tính số mol chất có liên quan. 
- Lập phương trình hoặc hệ phương trình toán học rồi giải tìm ra nguyên tử khối của nguyên tố cần tìm, suy ra tên nguyên tố, tên chất và công thức hoá học của chất.
Ví dụ 1: Hoà tan hoàn toàn 7,2g một kim loại hoá trị II bằng dung dịch HCl thu được 6,72 lít H2 ở ĐKTC xác định tên kim loại đã dùng. 
Giải: 
- Đặt ký hiệu kim loại và số mol kim loại 
- Đặt A là kim loại đã dùng và có số mol x để phản ứng 
- Viết phương trình phản ứng 
A + 2 HCl -> ACl2 + H2
- Lập hệ phương trình đại số 
1 (mol) 1 (mol) 
x (mol) x (mol)
Ta có hệ x A = 7,2 (1)
 x = 6,72 : 22,4 = 0,3 (2)
- Giải hệ phương trình 
A = 24
- Xác định công thức 
- Vậy A là kim loại Mg
Ví dụ 2: Khử hoàn toàn 16g bột oxit sắt bằng khí CO ở nhiệt độ cao, sau khi phản ứng kết thúc, khối lượng sắt giảm 4,8g. 
	Hãy xác định công thức hoá học của oxít sắt đã dùng 
Giải: 
- Đặt công thức hoá học và biện luận 
- Đặt công thức hoá học của oxit sắt là FexOy sau phản ứng khối lượng oxit sắt giảm 4,8g chính là khối lượng của oxi trong oxit sắt. 
- Viết phương trình phản ứng 
FexOy + yCO to x Fe + yCO2
hay FexOy xFe + yO
56 x + 16y 16y
 16 4,8
- Lập phương trình đại số 
16. 16y = 4,8 (56 x + 16 y)
giải phương trình ta được 
(x,y là số nguyên dương và tối giản)
- Lập thành công thức hoá học 
Công thức hoá học oxit sắt là Fe2O3
Ví dụ 3: Cho 208g dung dịch BaCl224% tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 27,36g muối Sunphát kim loại M. Sau phản ứng thu được 800ml dung dịch muối clorua kim loại M có nồng độ 0,2M tìm công thức phân tử muối Sunphát. 
Giải: 
- Đặt công thức của muối cần tìm ở dạng tổng quát 
- Công thức tổng quát của muối Sunphát kim loại M là: Mx(SO4)y
- Tìm số mol BaCl2 và số mol muối clorua kim loại M
n BaCl2 = 
nMCl2y/x = 0,8 x 0,2 = 0,16 mol
- Viết phương trình phản ứng 
Mx(SO4)y + y BaCl2 xMCl2y/x + yBaSO4
 y x
- Lập phương trình đại số của x và y 
 0,24 0,16
 0,24 x = 0,16y
- Tìm x và y 
=> công thức phân tử của muối Sunphát M2(SO4)3
M2(SO4)3 + 3BaCl2 -> 2MCl3 + 3 BaSO4 
 1 3
0,08 0,24
 (g) 
- Xác định kim loại M và công thức phân tử của muối 
2M + 288 = 342
 M = 27 => nhôm
Công thức phân tử của muối Sunphát là Al2(SO4)3
Ví dụ 4: Cho 2,88 oxít của kim loại hoá trị II, tác dụng vừa đủ với 100ml dung dịch H2SO4 0,4M, rồi cô cạn dung dịch thì nhận được 7,52 g tinh thể muối ngậm nước. Tìm công thức phân tử muối ngậm nước 
Giải: 
- Tính số mol của H2SO4
- 100ml = 0,1 lít 
n = CM . V => nH2SO4 = 0,4 . 0,1 = 0,04 (mol)
- Đặt ký hiệu kim loại và công thức hoá học oxít 
- Gọi R là kí hiệu và nguyên tử khối của kim loại hoá trị II 
-> CTHH oxít RO
- Viết phương trình phản ứng 
- PT phản ứng 
 RO + H2SO4 RSO4 + H2O
- Lập phương trình đại số 
1 mol 1 mol 1mol 
0,04 0,04 0,04
- Tìm khối lượng mol của oxít 
MRO = 
R + 16 = 72
- Tìm nguyên tố kim loại 
R = 72 - 16 = 56
Vậy R là Sắt
- Lập công thức oxít, muối 
Vậy công thức phân tử của oxít là FeO
Công thức phân tử của muối là FeSO4
- Tìm khối lượng, mol nước kết tinh 
 kết tinh = 7,52 - (0,04 x 152) = 1,44
 = 
- Tìm tỷ lệ của muối và nước 
Tỉ lệ: nFeSO4 : nH2O = 0,04 : 0,08 = 1:2
- Xác định công thức của muối ngậm nước 
Công thức phân tử của muối ngậm nước là FeSO4 . 2H2O
Ví dụ 5: Nhiệt phân hoàn toàn 12,6gam muối cacbonat một kim loại hoá trị II. Toàn bộ khí thu được cho hấp thụ hoàn toàn vào 200g dung dịch NaOH 4% được dung dịch mới (không còn NaOH) có nồng độ các chất tan là 6,63%. Xác định kim loại. 
Giải: 
- Tìm số mol NaOH 
mNaOH = 
nNaOH = 
- Gọi kim loại cần tìm là M
- Viết phương trình phản ứng 
- Phương trình phản ứng 
M CO3 to MO + CO2 (1)
- Viết phương trình phản ứng CO2 khi tác dụng với NaOH
- Gọi a là số mol CO2 phản ứng với NaOH tạo muối NaHCO3
- b là số mol CO2 phản ứng với NaOH tạo ra muối Na2CO3
CO2 + NaOH -> NaHCO3 (2) 
a a a
CO2 + 2 NaOH -> Na2CO3 + H2O (3) 
b 2b b
- Lập hệ phương trình 
Từ (2) và (3) ta có:
 a + 2b = 0,2
- Giải hệ phương trình tìm số mol và khối lượng mol của muối 
giải hệ được a = 0,1
 b = 0,05
nMCO3 = nCO2 = a + b = 0,1 + 0,05 = 0,15
Khối lượng mol của MCO3 là 
- Tìm kim loại M và viết công thức hoá học của muối 
Ta có: M - 60 = 84
 M = 84 - 60 = 24
Vậy M là can xi 
- Công thức của muối CaCO3 
Dạng 4: Xác định công thức hoá học của một chất bằng cách biện luận.
- Cách giải tương tự dạng bài tập công thức dựa vào PTHH, nhưng phải biện luận. 
Ví dụ 1: 0,5lít khí A (đktc) có khối lượng là 0,759 g. Đốt 3,4g khí A người ta thu được 2,24 lít khí lưu huỳnh đioxít (đktc) và 1,8g nước. 
	Tìm công thức hoá học của A. 
Giải:
- Xác định khối lượng mol phân tử của hợp chất A 
- Khối lượng mol phân tử của hợp chất A 
MA = 
- Tính số mol chất đem đốt và số mol các chất tạo thành 
- Số mol A đem đốt
nSO2 = 
- Số mol các chất tạo thành 
nSO2 = 
nH2O= 
- Biện luận tìm công thức hoá học của A 
Như vậy 0,1mol A bị đốt -> 0,1 mol SO2 và 0,1 mol H2O 
suy ra: 1mol A bị đốt -> 1 mol SO2 và 1 mol H2O. 
Như vậy trong phân tử A chỉ có 1 nguyên tử, lưu huỳnh (S = 32) 
Không chứa oxi (vì O = 16) và A phải có hiđrô
Số nguyên tử H trong A là: 
Công thức hoá học của hợp chất A là H2S
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 7,56g một kim loại M chưa rõ hóa trị vào dung dịch a xít HCl, thì thu được 9,408lít H2 ở CTKTC. 
xác định kim loại M 
Giải: 
Gọi n là hoá trị của kim loại M 
x là số mol và M là NTK của M 
- Viết phương trình phản ứng 
M + n HCl -> MCln 
1(mol) 	 (mol)
x(mol) 	 (mol)
- Lập hệ phương trình đại số 
Ta có hệ: xM = 7,56 (1)
 (2)
- Giải hệ phương trình đại số 
(2) => nx = 0,84 (3)
Lấy: (1): (3)
=> M= 9n
- Biện luận để tìm NTK của KL
Hoá trị của kim loại có thể 1,2 hoặc 3. Do đó ta xét bảng sau: 
n
1
2
3
M
9
18
27
Trong các kim loại thường gặp chỉ có A1 có hoá trị III ứng với NTK là 27 phù hợp.
- Viết công thức hoá học 
Vậy M là A1
Ví dụ 3: Hoà tan hoàn toàn 8,9g hỗn hợp 2 kim loại A và B có cùng hoá trị II và có tỷ lệ mol là 1: 1 bằng dung dịch HCl thu được 4,48 lít H2 ở ĐKTC. Hỏi A, B là các kim loại nào trong số các kim loại sau: Mg, Cu, Ba, Fe, Zn. 
Giải:
Gọi a là số mol của mỗi kim loại đã dùng 
MA và MB lần lượt khối lượng mol của A và B 
- Viết phương trình phản ứng 
A+ 2HCl -> ACl2 + H2
1mol 	 1mol	
a(mol)	 a (mol)	
B + 2HCl -> BCl2 + H2
1mol 1mol
a(mol	 a (mol)
- Lập hệ phương trình đại số và giải 
Ta có hệ phương trình: 
 a. MA + a. MB = 8,9 (1)
 a + a = 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol) (2)
 a (MA + MB) = 8,9 (1/)
 a = 0,1 (mol) (2/)
Từ (1/) và (2/) ta có: 
MA + MB = 
- Biện luận để tìm khối lượng mol của A, B
 Xét bảng sau: 
MA
24
40
56
65
MB
65
49
33
24
MA + MB
89
89
89
89
- Viết công thức hoá học 
Từ bảng trên ta thấy chỉ có M= 24 ứng với MB = 65 là phù hợp vậy A là Mg và B là Zn
Ví dụ 4: Hoà tan oxít RxOy bằng dung dịch HHHHl;khó khăn .H2SO4 24,5% thu được dung dịch một muối có nồng độ 32,20%. Hãy tìm công thức hoá học của oxít. 
Giải: 
- Viết phương trình phản ứng 
- Gọi M là nguyên tử khối của kim loại R 
- Phương trình phản ứng 
RxOy + yH2SO4 -> Rx (SO4)y + y H2O1 mol y mol 1 mol 
- Lập phương trình đại số 
- Giả sử lấy mol RxOy hoà tan cần ymol H2SO4 và tạo thành 1 mol muốn Mx(SO4)y
Khối lượng dung dịch H2SO4 là 
mdd H2SO4 = 
Khối lượng muối tạo thành 
mMx(SO4)y = xM + 96y (gam)
- Khối lượng dung dịch sau phản ứng 
mdd = 400y + xM + 16y
- Nồng độ muối thu được sau phản ứng là 32,2% ta có phương trình: 
32,2% = 
- Giải phương trình và biện luận tìm CTHH 
Giải ra ta có: M = 28.
là hoá trị của kim loại R trong oxít