Dạng 6: Xác định nguyên tố thông qua nguyên tử khối - Chuyên đề Hóa 10

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Muốn xác định tên nguyên tố, cần tìm được M dựa vào thành phần phần trăm nguyên tố M trong hỗn hợp; dựa vào các phản ứng hóa học, các tính chất của M. ….

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Cho 10 gam kim loại A (thuộc nhóm IIA) tác dụng với H₂O, thu được 6,11 lit khí H₂ (đo ở 25^oC và 1 atm).

a. Cho biết tên của kim loại M đã dùng.

b. Cho 4 gam kim loại A vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu được dung dịch B.

Bài giải:

Phương trình phản ứng như sau:

A + 2H₂O → A (OH)₂ + H₂

a a

Số mol khí H₂ = 0,25 (mol) ⇒ a = 0,25

Ta có: M_A = 10/0,25 = 40 Vậy M là Ca.

b. Số mol Ca = 4/40 = 0,1 mol.

Các phương trình phản ứng xảy ra như sau:

Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂

(mol): 0,075 0,15 0,075

Ca + 2H₂O → Ca (OH)₂ + H₂

(mol): 0,025 0,025

Dung dịch B gồm: CaCl₂ = 0,075 mol và Ca (OH)₂ = 0,025 mol.

Ví dụ 2. Oxit cao nhất của một nguyên tố ứng với công thức RO₃. Hợp chất của nó với H₂ có 5,88% H về khối lượng. Tìm nguyên tố R.

Bài giải:

Oxit cao nhất là RO₃ → R thuộc nhóm VIA.

Hợp chất với hidro có dạng RH₂.

Vậy nguyên tố R là lưu huỳnh (S).

Ví dụ 3: Nguyên tử của nguyên tố C có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁴. Trong hợp chất khí của X với hidro, X chiếm 94,12% khối lượng. Phần trăm khối lượng của nguyên tố X trong oxit cao nhất là:

A. 50,00%

B. 27,27%

C. 60,00%

D. 40,00%

Bài giải:

Cấu hình electron lớp ngoài cùng của X là: ns²np⁴

→ X thuộc nhóm IVA

→ Hợp chất khí với H là XH₂

→ Oxit cao nhất là XO³.

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Oxit cao nhất của một nguyên tố ứng với công thức R₂O₅. Hợp chất của nó với hidro là một chất có thành phần không đổi với R chiếm 82,35% và H chiếm 17,65% về khối lượng. Xác định nguyên tố R.

Hiển thị đáp án

Nguyên tố có oxit cao nhất là R₂O₅ → R thuộc nhóm VA.

→ Hợp chất với hidro: RH₃

Câu 2: Oxit cao nhất của nguyên tố R có dạng R₂O₇. Sản phầm khí của R với hidro chứa 2,74% hidro về khối lượng. Tìm nguyên tử khối của R.

Hiển thị đáp án

Oxit cao nhất của nguyên tố R có công thức R₂O₇.

→ Công thức hợp chất khí với hidro có dạng RH theo đề:

%H = 1/ (R+1). 100% = 2,74%

Giải ra ta có: R = 35,5 (clo). Cl

→ Công thức phân tử của oxit là Cl₂O₇

Công thức hợp chất khí với hidro là HCl.

Câu 3: Cho 3 gam hỗn hợp gồm kim loại Na và một kim loại kiềm X tác dụng hết với nước thu được dung dịch A. Để trung hòa dung dịch A phải dùng dung dịch chưa 200ml dung dịch HCl 1M.

a. Tìm kim loại kiềm X?

b. Tìm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.

Hiển thị đáp án

a) Thay hỗn hợp gồm Na và X bằng ( là nguyên tử khối trung bình của Na và X)

Ta có: 2 + 2H₂O → 2OH + H₂

OH + HCl → Cl + H₂O

→ n_M− = n_MOH = n_HCl = 0,2 mol

→ = 3/0,2 = 15 > M_Na → M_X < 15

Đó là Liti (M = 7)

b) Gọi a, b lần lượt là số mol của Na và Li có trong 3 gam hỗn hợp

Ta có: 23a + 7b = 3 và a + b = 0,2

→ a = b = 0,1 → m_Na = 2,3 g; m_Li = 0,7g

Câu 4: Nguyên tử Y có hóa trị cao nhất với oxi gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất khí với hidro. Gọi X là công thức hợp chất oxit cao nhất, Z là công thức hợp chất khí với hidro của Y. Tỉ khối hơi của X đối với Z là 2,353. Tìm nguyên tố Y.

Hiển thị đáp án

Gọi hóa trị cao nhất với H là n_H và với oxi là n_O.

Câu 5: Muối X được tạo thành bởi một kim loại hóa trị 2 và phi kim hóa trị 1. Hòa tan 4,44 gam A vào H₂O rồi chia làm hai phần bằng nhau:

- Cho phần 1 tác dụng với dung dịch AgNO₃ dư thu được 5,74g kết tủa.

- Cho phần 2 tác dụng với dung dịch Na₂CO₃ dư thu được 2g kết tủa.

Xác định công thức muối X

Hiển thị đáp án

Gọi A là nguyên tử khối (đvC) của kim loại A và B là nguyên tử khối (đvC) của phi kim B.

→ 2,87A – 2B = 43,8 (2)

Từ (1) và (2) → B = 35,5; A = 40

Vậy A là Ca, B là Cl. Công thức muối X: CaCl₂.

Câu 6: M là kim loại thuộc nhóm IIA. Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp kim loại muối cacbonat của nó trong dung dịch HCl, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc). Tỷ khối của A so với khí hidro là 11,5.

1. Tìm kim loại M

2. Tính % thể tích các khí trong A.

Hiển thị đáp án

Gọi số mol các chất trong hỗn hợp đầu: M = a mol; MCO₃ = b mol.

M + 2HCl → MCl₂ + H₂ (1)

(mol): a a

MCO₃ + 2HCl → MCl₂ + CO₂ + H₂O (2)

(mol): b b

Số mol A = 4,48/22,4 = 0,2 nên a + b = 0,2 (3)

MA = 11,5 x 2 = 23 nên (2a + 44b)/ (a + b) = 23 hay 2a + 44b = 4,6 (4)

Theo bài: M_a + (M + 60)b = 10,8 (5)

Từ (3), (4), (5) ta tìm được: a = 0,1 mol, b = 0,1 mol, M = 24 (Mg)

% V_H2 = 50%; V_CO2 = 50%

Câu 7: Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hóa trị n). Chia A làm 2 phần bằng nhau:

Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lit khí H₂.

Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H₂SO₄ đặc nóng thu được 2,016 lit khí SO₂.

Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm tên kim loại M. Biết rằng các khí đo ở đktc.

Hiển thị đáp án

Phần 1:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

(mol): x x

2M + 2nHCl → 2MCl_n + nH₂

(mol): y 0,5ny

Số mol H₂ = 0,07 nên x + 0,5ny = 0,07.

Phần 2:

2Fe + 6H₂SO₄(đặc) → Fe₂(SO₄)3 + 3SO₂ + 6H₂O

x 1,5x

2M + 2nH₂SO₄(đặc) → M₂(SO₄)_n + nSO₂ + 2nH₂O

y 0,5nx

Số mol SO₂ = 0,09 nên 1,5x + 0,5ny = 0,09 ⇒ x = 0,04 và ny = 0,06.

Mặt khác: 56x + My = 2,78

⇒ My = 0,54 ⇒ M = 9n.

Lần lượt xét n =1,2,3 ta được đáp án phù hợp là n = 3 ⇒ M = 27 (Al)

Câu 8: Hòa tan hết a gam oxit kim loại M (thuộc nhóm IIA) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H₂SO₄ 17,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 20%. Tìm công thức oxit kim loại M.

Hiển thị đáp án

Gọi số mol oxit MO = x mol.

MO + H₂SO₄ → MSO₄ + H₂O

(mol): x x x

Ta có: (M + 16)x = a

Từ đây ta tìm được M = 24 (magie). Oxit kim loại cần tìm là MgO.

Bài trước: Dạng 5: Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp - Chuyên đề Hóa 10