Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
1
A. Đặt vấn đề:
I. lý do chọn đề ti
Trong công tác giảng dạy Hoá học theo phơng pháp đổi mới hiện nay, nhiệm
vụ chính của giáo viên là dẫn dắt học sinh tiếp thu các kiến thức cơ bản, rèn luyện
các kỹ năng, thao tác thực hành thí nghiệm, giúp học sinh nắm vững đợc kiến thức
sách giáo khoa. Song bên cạnh đó, một nhiệm vụ không kém phần quan trọng là đào
tạo và bồi dỡng nhân tài cho đất nớc. Nhiệm vụ đó đợc cụ thể hoá bằng các kỳ thi
H-C , học sinh giỏi các cấp hàng năm.
Cấu trúc đề thi học sinh giỏi chủ yếu là câu hỏi và bài tập nâng cao, nhằm
chọn đúng đối tợng học sinh khá giỏi, các bài tập nâng cao có thể phát triển ở nhiều
dạng. Trong số đó, một dạng bài tập mà ta thờng xuyên gặp trong cấu trúc đề thi
học sinh giỏi là: Xác định công thức hoá học của chất. Trong các đề thi HSG
những năm gần đây thờng có dạng bài tập này.
Với những lý do trên, tôi thực hiện đề ti: Một số phơng pháp giải bi
tập lập công thức phân tử của chất dựa vo thnh phần định lợng.
Mục tiêu của đề ti:
- Qua quá trình nghiên cứu đã giúp tôi hoàn thiện hơn về công tác giảng dạy,
đặc biệt là bồi dỡng học sinh giỏi.
-Đối với học sinh: Giúp các em biết cách phân chia đề ra từng dạng nhỏ và
định hớng đợc phơng pháp giải loại bài tập Xác định Công thức hoá học của
chất
II. C S Lí LUN
Trớc tình hình chung hiện nay. Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào sản xuất
và đời sống ngày nay càng phát triển mạnh và mở rộng. Do đó việc cải thiện các
trang thiết bị, dụng cụ máy móc. Việc đa công nghệ tiên tiến vào mọi lĩnh vực
nhằm phát triển kinh tế, bảo vệ an ninh quốc phòng là rất cần thiết.
Để đạt đợc mục tiêu đó thì mỗi quốc gia phải định hớng đào tạo nhân tài từ
trong trờng học theo các chuyên ngành khác nhau. Chuyên ngành hoá học là một

trờng hợp và xác định đợc tên chất.
Theo tôi, có thể phân chia dạng này thành hai dạng bài tập nhỏ nh sau:
1- Xác định chất dựa vào thành phần định tính.
2- Xác định chất dựa vào thành phần định lợng.
ở đây tôi chỉ xin trình bày cụ thể dạng bài tập xác định chất dựa vào sự phân
tích định lợng
IV. Phạm vi thực hiện:
Dùng cho học sinh lớp 10, 11, 12 tuỳ thuộc vào mức độ khó dễ của từng bài .
Ôn luyện cho học sinh giỏi lớp 10,11,12.
V. Thời gian thực hiện đề ti :
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
3
Lồng ghép trong các giờ bài tập, giờ ôn tập chơng trong phạm vi cho phép thuộc
chơng trình hoá lớp 10( lp 10 chn).
Ôn luyện thi học sinh giỏi lớp 10 phổ thông.
Tôi đã thực hiện đề tài trong năm học: 2010-2011
B . Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
I. Tình hình thực tiễn.
Khi làm các bài tập, khi giải đề thi học sinh giỏi các em vẫn còn nhiều vớng
mắc. Đặc biệt là khi gặp bài tập dạng xác định chất dựa vào sự phân tích thành phần
định lợng. Cụ thể khảo sát về chất lợng làm bài dạng này khi cha áp dụng đề tài
này vào giảng dạy nh sau:
1.Mức độ bi cơ bản Cách giải khoa học
v đúng kết quả
giải không khoa học
nhng đúng kết quả

Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
- Đây là dạng bài tập ít thấy trong quá trình học ở SGK nên đều mới với giáo
viên và HS.
III. Giải pháp khắc phục:
Kỹ năng đợc hình thành là do rèn luyện, vậy rèn luyện học sinh ở dạng bài
tập này là nh thế nào? Theo tôi nên phân chia nhỏ dạng để học sinh dễ tiếp cận nắm
đợc cách giải cụ thể.
Dạng này tôi chia làm hai dạng nhỏ nh sau:
- Dựa vào thành phần định lợng để xác định các chất trên chuỗi phản ứng chữ
cái.
- Phân tích định lợng, dựa vào phản ứng hóa học để xác định một (hoặc vài
chất trong hỗn hợp).

ở mỗi dạng đều giới thiệu những bớc cơ bản để học sinh định hớng giải.
* Yêu cầu:
+ Nắm vững tính chất lý hoá của các chất đã học
+ Nắm chắc cách giải bài tập cơ bản
+ Chịu khó t duy lôgíc - sáng tạo khi giải. Vận dụng linh hoạt nhiều phơng
pháp.
IV.Một số dạng bi tập cơ bản
1- Dạng 1:Dạng bi tập dựa vo thnh phần định lợng để xác định các
chất trên chuỗi phản ứng biểu diễn bằng các chữ cái. Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
4
Cách giải:

2
G, suy ra (B là oxit bazơ và C là một oxit axit)
B là oxit của nhóm kim loại nào ? ( B phải là oxit của kim loại kiềm hoặc kiềm thổ,
vì các bazơ khác không tan), d
2
G thuộc loại hợp chất nào? (kiềm)
- Lập sơ đồ định lợng:
A 0,6 g oxit bazơ + oxit axit C
o
t

+H
2
O +d
2
D (d)
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
5
= =
OM
n
2
OH
n
2
mol02,0
18
6,096,0
=


1 mol M
2
O

1 mol H
2
O
+ Từ số mol, khối lợng B, tìm ra M?
* Trờng hợp 2: B là oxit của kiềm thổ
Ký hiệu: MO
- Thực hiện tơng tự trờng hợp 1 M = 14 (loại)

Vậy A là muối của Li, nhng A thoã mãn những muối nào?
( A có thể là Li
2
CO
3
hoặc Li
2
SO
3
, vì các muối còn lại của Li không phân huỷ)
Suy ra các chất B, C, G ?
+ Dung dịch D tác dụng đợc vơí
CO
2
hoặc (SO


2) M(OH)
n
+SO
2



3) M
2
(CO
3
)
n
+ CO
2
+ H
2
O

4) M
2
(SO
3
)
n
+ SO
2
+ H
2

02,0
mol
n

Ta có: M = m : n 2M + 60n =

138
02,0
76,2
= M = 69 - 30n

n = 1
M = 39 Kali * n = 2,3 đều loại
+ Các trờng hợp còn lại xét tơng tự, kết quả đều không phù hợp suy ra D là
KOH , E là K
2
CO
3
.
+ Các phản ứng xảy ra là:
Li
2
CO
3
Li
o
t

3
+ 2KOH (4)
Vì Li
2
CO
3
ít tan hơn K
2
CO
3
nên phản ứng (4) xảy ra

Bi tập 2
: Ba nguyên tố A, B, X thuộc cùng 1 nhóm các nguyên tố của hệ
thống tuần hoàn, tổng số thứ tự của 2 nguyên tố đầu và cuối trong bảng hệ thống
tuần hoàn là 76. Muối của axit Nitric đợc tạo thành từ các nguyên tố đó, thờng sử
dụng để nhuộm màu lửa của pháo bông, pháo hoa thành màu đỏ và dung dịch của nó
có môi trờng trung tính. Xác định các nguyên tố A,B, X và vị trí của nó trong bảng
hệ thống tuần hoàn.

Hớng dẫn:

- Khi giải học sinh cần phải chú ý đến các đặc tính nh: màu lửa, môi trờng
trung tính, tổng số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn
+ Muối ( - NO
3
) của A, B, X có môi trờng trung tính thì
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
6
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng


2- Dạng 2: Dạng bi tập xác định công thức phân tử của một chất dựa vo
sự phân tích định lợng.

Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
7 Cách giải:
- B
1
: Lập công thức tổng quát dạng A
x
BB
y
C
z
- B

x
BB
y
H
z

- Ta có m
HCl
= 400 x 7,3% = 29,2(g)
n
HCL
=
5,36
2,29
= 0,8(mol)
n
H
= 0,8(mol) m

H
= 0,8 (g)
Khối lợng của nguyên tố A và B là 10,8 - 0,8 = 10(g)
Giả sử trong hợp chất đâù nguyên tố A chiếm 42,6 % ta có:

)(6,4
100
6,42
8,10
gm
m

= 46 (loại)

+ n = 3 M

A
= 69 (loại)

+
+ Các giá trị khác đều không thoã mãn.
Vậy trong hợp chất đầu phải có Na.
n

A
= n
Na
=
23
6,4
= 0,2 (mol)
m

NaCl
= 0,2 x 58,5 = 11,7 (g)
Suy ra m
B
= 10,8 - mB
Na
- m
H
= 5,4 (g)

y
H
z


hợp chất này không tồn taị.
+ m = 2

M
B
= 18 (loại) B
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
8
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
+ m = 3

M
B
= 27 B là Al khi đó hợp chất có dạng: NaB

x
Al
y
H
z
.
Số mol Al là: n
Al
=
27


2
O
n
=
2
H
n
)(07,0
4,22
508,1
mol=
Phản ứng:
H
2
+ AO A + H

2
O (1)
nH
2
+ B
2
O
n
2B + nH

2
O (2)
Theo (1) và (2) : =

(3)
Theo (3) ta có: n
A
= = 0,01 (mol)
2
SO
n
Suy ra M
A
=
64
01,0
64,0
=
A là Cu và oxit của A là CuO

Khối lợng B là: 2,28 - 0,64 = 2,24 (g)
sinh ra là:
2
H
n
)(04,0
4,22
896,0
mol=
- Phản ứng B với HCl là:
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
9
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
B + nHCl BCl

+ n = 2: M

B
= 56 ( vậy B là Fe) B
+ n = 3: M

B
= 84 ( loại) B
Vậy B là Fe.
Trong muối clorua Fe có hóa trị II, nhng oxit có thể ở hoá trị khác.Do đó
công thức oxit là : Fe
x
O
y
Khối lợng Fe
x
O
y
là 4 (g) m

CuO
= 4 - 0,01 . 80 = 3,2(g)
Phản ứng: Fe
x
O
y
+ yH
2
xFe + yH
o

bằng một lợng vừa đủ dd H
2
SO
4
12,25 % thu đợc dd MSO
4
17,431%.
a.Xác định kim loại M?
b. Đun nhẹ 104,64 gam dd muối tạo thành ở trên để làm bay hơi nớc, thu
đợc 33,36 gam tinh thể hiđrat. Xác định công thức của tinh thể muối hiđrat này?
Giải

a. PT xảy ra MCO
3
+ H
2
SO
4
MSO
4
+ H
2
O + CO
2
(1)
Để tính cho thuận tiện, các em có thể giả sử nMCO
3
= 1mol
khi đó nH
2

M
.100%= 17,431 (2)
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Giải (2) tìm đợc M=56. Vậy M chính là Fe.
b.Khối lợng dd sau phản ứng = 56+ 860-44= 872 gam, chứa 1mol FeSO
4

Do đó trong 104,64 gam dd sau phản ứng chứa nMSO
4
= 0,12 mol.
Khối lợng tinh thể muối hiđrat= 33,36g= mFeSO
4
+ mH
2
O
mH
2
O=15,12gam( 0,84 mol)
Đặt công thức muối FeSO
4
. nH
2
O, dễ dàng tính đợc n= 0,84: 0,12= 7
CT muối cần tìm là: FeSO
4
.7H
2
O
Ngoài 2 dạng chính mà tôi đã trình bày ở trên, trong quá trình học các em còn
làm quen với một số dạng khác về lập công thức hoá học của một chất dựa theo

x : y : z =
cBA
M
c
M
b
M
a
::

Trong đó a, b, c l thnh phần % khôí lợng các nguyên tố trong hợp chất.
M
A
, M
B
, MB
c
l khôí lợng mol nguyên tử các nguyên tố.
Với các hợp chất vô cơ tỷ lệ tối giản giữa x, y, z thờng cũng l giá trị các chỉ
số cần tìm.
Lu ý:
Số gam
Số mol =
Khôí lợng mol

Số lít (đktc)
Số mol =
22,4
Bi tập 6: Phân tích một hợp chất vô cơ A có thành phần % theo khôí lợng
của đồng là 40%; lu huỳnh 20% và oxy là 40%.

M
Cu
SCu
= 0,625 : 0,625 : 2,5 = 1: 1: 4
Vậy A có công thức hoá học CuS0
4

Bi tập 7
: Đốt cháy hoàn toàn 13,6g hợp chất A, thì thu đợc 25,6 g S0
2
và
7,2g H
2
0. Xác định công thức A
Giải

Hợp chất A có nguyên tố là S và H (vì khi đốt tạo ra S0
2
và H
2
0 ) và có thể có
oxy. Theo đề ta có khôí lợng nguyên tố S và H là
s
S
nmoln === 4,0
64
6,25
2
0



4-Dạng 4: tìm công thức hoá học một chất dựa vo phơng trình phản ứng
hoá học:

- Đặt công thức chất đã cho
- Gọi a là số mol chất nói trên đã dùng. Viết phơng trình phản
ứng, đặt số mol a vào phơng trình và tính số mol các chất có liên quan.
-Lập hệ phơng trình, giải hệ.
Bi tập 9:
Hoà tan hoàn toàn 7,2g một kim loại hoá trị II bằng dung dịch
HCl, thu đợc 6.72 lít H
2
ở điều kiện tiêu chuẩn. Xác định tên kim loại đã dùng.
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
12
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng

Giải Đặt A là kim loại đã dùng và số mol x để phản ứng . Phơng trình phản ứng:
A + 2HCl > ACl
2
+ H

0
a a a
Lợng H
2
S0
4
cần lấy là 98 a (g)
Lợng dung dịch H
2
S0
4
cần lấy
)(980
10
100
.98 gaa =

Lợng dung dịch muối tạo thành = a (M+ 16 )+ 980 a
Nồng độ muối :

()
)(36,24
)996(8,11)96(100
100
8,11
980)16(
96
MagieM
MM
aMa

+ yCO x Fe + yCO
2
(2)
Nh vậy khí B là CO
2
và chất rắn C là hh( Fe, Cu)
Để tìm nCO
2
, các em dựa vào nKOH và khối lợng muối giả thiết cho, viết
các ptp có thể xảy ra giữa CO
2
và KOH
Đặt a=nKHCO
3
, b=n K
2
CO
3
Lập hệ pt: 100a + 138b= 9,52(3)
a+ 2b = 0,12(4)
Giải hệ 3,4 tìm đợc a = b = 0,04 nCO
2
= 0,08 mol
Trong khi đó chất rắn C hòa tan vào HCl d chỉ thu đợc nH
2
= 0,03 chứng tỏ
chỉ có 0,03 mol Fe( đây chính là lợng Fe chứa trong oxit sắt tạo thành)
Muốn tìm đợc lợng oxi chứa trong oxit sắt này ta cần tìm qua một số bớc
nh tìm m(Fe,Cu) mCu mCuO mFe
x

X là hỗn hợp của 3 chất gồm kim loại R, oxit và muối sunfat của
nó( R có hóa tri 2 không đổi trong các hợp chất). Chia 29,6g X thành 2 phần bằng
nhau.
Phần 1: đem hòa tan trong dd H
2
SO
4
loãng, d đợc ddA , khí B. Lợng khí B
này vừa đủ để khử hết 16g CuO. Sau đó cho ddA tác dụng với dd KOH d đến khi
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
14
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
phản ứng kết thúc thu đợc kết tủa C. Nung C đến khối lợng không đổi thu đợc
14g chất rắn.
Phần 2: Cho tác dụng với 200ml dd CuSO
4
1,5M. Sau khi phản ứng kết thúc
tách bỏ chất rắn, cô cạn phần dd thì thu đợc 46g muối khan.
a. Viết các PTPƯ xảy ra?
b. Xác định R?
c. Tính %(m) các chất trong X?
5-Dạng 5: Lập Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ gồm các nguyên tố:
C, H, 0
- Dạng đốt cháy (hay phân tích ) a (g) một hợp chất hữu cơ A gồm C, H , 0 ta
thu đợc b (g) C0
2
và c (g) H
2
0. Lập công thức của A, Biết khối lợng phân tử của A
là (M

z
H
y
C
x
===
Suy ra x, y, z
Cách 2:
Tính
)(
9
c
m ;
11
3
0
H
Hc
c
mmam
b
m
+=
==
Lập tỷ lệ :
a
M
m
z
m

y
x +






+ C
x
H
y
0
z
+
0
2
00
24
222
H
y
xC
z
y
x +


9
%
%60100.
5,4.11
3.9,9
100.
11
3
%
=+=
===
===
O
a
c
H
a
b
C

Lập tỷ lệ :
100
60
27,2633,1360
12
===
z
y
x



Số mol của H
2
0 :
moln
H
3,0
18
4,5
0
2
==

Phơng trình phản ứng : C
x
H
y
0
z
+
0
2
00
24
222
H
y
xC
z
y

1
3
225,0075,0
1
==
==
y
y
x
x

Mặt khác: MC
3
H
8
0
z
= 60
Hay : 36 + 8 + 16z =60 > z = 1
Vậy công thức của A là C
3
H
8
0
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
16
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Nhng thực tế với dạng bài tập trên tôi hớng dẫn các em có một phơng pháp
ngắn gọn, dễ hiểu đó là tìm CTPT thông qua tìm CTĐGN( Công thức đơn giản nhất).
Nội dung phơng pháp nh sau:

và 13,5g H
2
0 . Biết tỷ khối hơi so với hyđro bằng 15. Lập công thức phân tử của
A. (học sinh tự giải)
Bi tập 17:
Để đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hợp chất hữu cơ A ( thể khí) cần sử
dụng vừa hết 13,44 lít O
2
. Phản ứng tạo thành hỗn hợp khí B gồm CO
2
và hơi H
2
O.
Dẫn B lần lợt qua bình 1 chứa 72,8 gam dd H
2
SO
4
98% và bình 2 chứa 800 ml dd
NaOH 0,625M. Ngời ta thấy ở bình 1 tạo thành dd H
2
SO
4
89,18%, ở bình 2 tạo
thành dd chứa 35,8gam muối. Cho biết các thể tích khí đo ở đktc. Hãy xác định
CTPT của A?
Giải

Ơ bài tập này mức độ đã đựơc nâng cao rõ rệt. Lợng CO
2
và H

= 80(g)
m H
2
O = 80-72,8 = 7,2 (g)
nH
2
O=
18
2,7
= 0,4 (mol)
Tính lợng CO
2
, giả thiết cho biết lợng NaOH tiêu thụ và lợng muối tạo
thành.
Giả sử phản ứng xảy ra theo cả 2 hớng
CO
2
+ NaOH NaHCO
3
(1)
CO
2
+ 2NaOH Na
2
CO
3
+ H
2
O (2)
Đặt nNaHCO

)
Dễ dàng tìm đợc CTPT của A là C
4
H
8
.
Bi tập 18:
Để đốt cháy một lợng Hiđrocacbon X cần dùng vừa hết 5,376 lít
O
2
(đktc). Sản phẩm tạo thành sau phản ứng lần lợt dẫn qua bình 1 chứă H
2
SO
4
đặc,
d, bình 2 chứa dd có 0,08 mol Ca(OH)
2
. Kết thúc thí nghiệm thấy khối lợng bình 1
tăng 4,32 gam còn ở bình 2 có một chất kết tủa trắng. Xác định CTPT của X và tính
khối lợng kết tủa tạo thành ở bình 2.
Giải

Với bài này dễ dàng tính đợc mH
2
O= 4,32 gam( 0,24 mol)
Ap dụng bảo toàn nguyên tố : nOp/ứ = nO( CO
2
) + nO( H
2
O)

Cha biết cách
giải
Số lợng
36 8 6
Tỷ lệ
72% 16% 12%
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
18
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
19

2. Dạng nâng cao Hiểu v giải
thông thạo
Biết cách giải
nhng cha
thnh thạo
Cha biết cách
giải
Số lợng
12 22 16
Tỷ lệ
24% 44% 32%

Trong năm học 2010-2011, tôi cũng áp dụng trong việc bồi dỡng đội tuyển
HSG 10 phổ thông ở những nội dung có liên quan và bớc đầu cũng có những kết
quả khả quan.

d. nhũng kiến nghị đề xuất
Để có thể đạt đợc kết quả cao trong các kỳ thi học sinh giỏi cp tnh v cao
hơn nữa nh cấp quốc gia theo tôi: các địa phơng cần có sự quan tâm hơn nữa để
các trờng có thể tạo ra những lớp mũi nhọn, tập hợp đợc nhiều học sinh khá, thuận
lợi cho việc bồi dỡng chuyên môn.
Trên đây l một số kinh nghiệm nhỏ m bản thân tôi đã rút ra đợc trong quá
trình giảng dạy ở trờng THPT. Tôi xin mạnh dạn nêu ra để các bạn đồng nghiệp
tham khảo v góp ý kiến.
Vì thời gian thực hiện còn hạn chế, tuy đã rất cố gắng nhng không thể tránh
khỏi những thiếu sót cần đợc bổ sung để hon thiện hơn. Tôi rất mong đợc sự
góp ý của các bạn đồng nghiệp v Hội đồng khoa học cấp trên.
Xin trân trọng cám ơn! Lo Cai, tháng 2 năm 2011.
Tác giả ký tên.
Th Hnh
Một số phơng pháp giải bài tập lập công thức phân tử của chất dựa vào thành phần định lợng
Th Hnh Trng THPT s 2 Lo Cai
21
TI LIU THAM KHO