Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Bài tập xác định công thức hóa học của hợp chất

Nội dung text: Tài liệu ôn thi Olympic môn Hóa - Bài tập xác định công thức hóa học của hợp chất

1. BÀI TẬP XÁC ĐỊNH CÔNG THỨC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT I. Phương pháp giải: - Đặt công thức: AxByCz. - Tính khối lượng của từng nguyên tố có trong 1 mol hợp chất: mA= . mB= . mC= . hoặcmC= -mA-mB - Tìm số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất nA = nB = nC = - Lập CTHH của hợp chất dựa vào số mol nguyên tử của mỗi nguyên tố có trong 1 mol hợp chất. *Chú ý: Nếu đề bài không cho khối lượng mol của hợp chất thì ta thực hiện như sau: x:y:z = : : (tốigiản) Trong đó: x, y, z lần lượt là số nguyên tử của các nguyên tố trong hợp chất. %A, %B, %C lần lượt là phần trăm về khối lượng của các nguyên tố trong hợp chất. MA, MB, MC lần lượt là khối lượng mol của các nguyên tố trong hợp chất. Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 1
2. *Cần nhớ: Không có dữ kiện M, đặt tỷ lệ ngang, đáp số là công thức đơn giản. Nhưng với hợp chất vô cơ thường là công thức phân tử. Ngoại trừ trường hợp như: -H2O2 là công thức hóa học đúng của nước oxi già, còn HO là công thức đơn giản nhất nhưng không là công thức đúng của nước oxi già. -N2H2 là công thức hóa học đúng của hidrazin còn NH2 là công thức đơn giản nhất nhưng không là công thức hóa học đúng của hidrazin. Đối với các hợp chất hữu cơ, công thức đơn giản nhất thường không là công thức hóa học đúng của hợp chất: -C2H2 là công thức hóa học của axetilen còn CH chỉ là công thức đơn giản nhất không đúng với công thức hóa học của axetilen. -C2H4O2 là công thức hóa học của axit axetic nhưng CH2O là công thức đơn giản nhất nhưng không phải là công thức hóa học của axit axetic. Ví dụ 1: Lập CTHH của các hợp chất: a) A gồm 80% Cu và 20% O, biết khối lượng mol của A là 80. b) B gồm 45,95% K; 16,45% N và 37,6% O. Giải: a) Khối lượng của Cu và O có trong 1 mol A là: mCu = = = 64 mO = = = 16 Hoặc mO = 80-64=16 Số mol nguyên tử Cu và O có trong 1mol A là: nCu = = = 1 nO = = = 1 Vậy CTHH của A là CuO Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 2
3. b) Vì %K + %N + %O = 100% nên B chỉ chứa K, N, O. Gọi CTHH của B là KxNyOz ta có: x : y : z = : : = : : = 1,17 : 1,17 : 2,34 1:1:2 Vậy CTHH cần tìm là KNO2 Ví dụ 2: Hợp chất B có thành phần % các nguyên tố như sau: 80%C và 20% H. Xác định công thức hoá học của hợp chất B, biết khối lượng mol của B bằng 30g/mol. - Viết công thức dạng chung: AxBy - Tính x,y: %m .M x A Ax By M .100 A %m .M y B AxBy M B.100 - Viết công thức hóa học Hướng dẫn: - Gọi CTDC của A là: CxHy %m .M 80.30 %m .M 20.30 - Ta có: x C A 2 , y H A 6 M C .100 12.100 M H .100 1.100 - Vậy CTHH của A là: C2H6 Ví dụ 3: Hợp chất A có thành phần % theo khối lượng của các nguyên tố như sau: 82, 35% N và 17,65% H. Xác định công thức hoá học của hợp chất A, biết tỉ khối của A đối với H2 là 8,5 Hướng dẫn: - MA = 8,5 . 2 = 17(g) - Gọi CTDC của A là: NxHy Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 3
4. 82,35.17 17,65.17 x 1, y 3 14.100 1.100 - CTHH của A là: NH3 Ví dụ 4: H·y x¸c ®Þnh c«ng thøc hîp chÊt A biÕt thµnh phÇn % vÒ khèi l­îng c¸c nguyªn tè lµ: 40%Cu. 20%S vµ 40% O. - Đặt công thức tổng quát: AxBy MA.x % A - Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố: MB.y = %B % A %B - Rút ra tỉ lệ x: y = MA : MB (tối giản) - Chọn x, y và viết thành công thức hóa học Hướng dẫn: - Đặt công thức tổng quát: CuxSyOz %Cu %S %O 40 20 40 - Rút ra tỉ lệ x: y:z = MCu : Ms : Mo = 64 : 32 : 16 = 0.625 : 0.625 : 2.5 = 1:1:4 - Chọn: x = 1, y = 1, z = 4 => Công thức hóa học là: CuSO4 Ví dụ 5: B là oxit của một kim loại R chưa rõ hoá trị. Biết thành phần % về khối lượng của oxi trong hợp chất bằng 3 thành phần % về khối lượng của R trong hợp chất đó. 7 Xác định công thức hóa học của B? - Đặt công thức tổng quát: AxBy MA.x % A MA. % A.y - Ta có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố: MB.y = %B => MB. = %B.x - Biện luận tìm giá trị thích hợp MA, MB theo x, y - Viết thành CTHH Hướng dẫn: 3 - Giả sử : %mR = a% %mO = a% 7 - Gọi hoá trị của R là n CTTQ của B là: R2On Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 4
5. a% 3/ 7a% 112n - Ta có: 2 : n = : R = R 16 6 - Vì n là hóa trị của nguyên tố nên n phải nguyên dương, ta có: n I II III IV R 18,6 37,3 56 76,4 loại loại Fe loại - Vậy công thức hóa học của B là Fe2O3. II. Bài tập vận dụng Bài 1: Lập công thức hóa học của các hợp chất: a) A gồm 40% Cu, 20% S, 40% O, biết khối lượng mol của A là 160. b) B gồm 82,35% N và 17,65% H, biết khối lượng mol của A là 17. c) C gồm 32,39% Na, 22,53% S và O, biết khối lượng mol của C là 142. d) D gồm 36,8% Fe, 21% S còn lại là O, biết khối lượng mol của D là 152. Bài 2: Tìm công thức hóa học của các hợp chất sau: a) Một chất lỏng dễ bay hơi, thành phần phân tử có 23,8% C, 5,9% H, 70,3%Cl và có phân tử khối bằng 50,5. b) Một hợp chất rắn màu trắng có thành phần phân tử có 40% C, 6,7%H, 53,3% O và có phân tử khối bằng 180. c) Muối ăn gồm 2 nguyên tố hóa học là Na và Cl. Trong đó Na chiếm 39,3% theo khối lượng. hãy tìm CTHH của muối ăn biết phân tử khối của nó gấp 29,25 lần phân tử khối của H2. Bài 3: Hợp chất X có phân tử khối bằng 62 đvC. Trong phân tử của hợp chất nguyên tố oxi chiếm 25% theo khối lượng còn lại là nguyên tố Na. Số nguyên tử của nguyên tố O và Na trong phân tử hợp chất là bao nhiêu? Bài 4: Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 5
6. Hãy tìm công thức đơn giản nhất của 1 loại oxit lưu huỳnh, biết rằng trong oxit này có 2g lưu huỳnh kết hợp với 3g oxi. Bài 5: Phân tích một khối lượng hợp chất M người ta nhận thấy thành phần khối lượng của nó có 50% là lưu huỳnh và 50% là oxi. Công thức của hợp chất M là gì? Bài 6: Lập công thức hóa học của Sắt và oxi, biết cứ 7 phần oxi thì kết hợp với 3 phần khối lượng oxi. Bài 7:Hai nguyên tử X kết hợp với 1 nguyên tử oxi tạo ra phân tử oxit. Trong phân tử. Trong phân tử, nguyên tố oxi chiếm 25,8% về khối lượng. Tìm nguyên tố X. Bài 8: Hãy xác định công thức các hợp chất sau đây: a) Hợp chất A biết: thành phần % về khối lượng các nguyên tố là 40% Cu, 20% S và 40% O, trong phân tử có 1 nguyên tử S. b) Chất khí B có tỉ lệ về khối lượng các nguyên tố tạo thành mC:mH = 6:1, một lít khí B (đktc) nặng 1,25g c) Hợp chất D biết 0,2 mol hợp chất D có chứa 9,2 g Na, 2,4g C và 9,6g O III. Đáp án Bài 1: a) CuSO4 b) NH3 c) Na2SO4 d) FeSO4 Bài 2: a) HCl b) C6HO12O6 c) NaCl Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 6
7. Bài 3: Na2O Bài 4: SO3 Bài 5: SO2 Bài 6: Fe2O3 Bài 7: Na Truy cập vào: để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn - Anh tốt nhất! 7