Dạng IV: Bài tập xác định công thức oxit dựa vào phản ứng hóa học A. Lý thuyết & phương pháp giải
Các bước thực hiện:
- Bước 1: Gọi công thức tổng quát của oxit
- Bước 2: Viết phương trình phản ứng và cân bằng - Bước 3: Lập phương trình và giải theo các ẩn số - Bước 4: Giải phương trình và rút ra kết luận B. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đốt cháy một phi kim X trong bình chứa 3,36 lít khí oxi ở đktc, biết rằng sau phản ứng thu được 12 g 1 oxit có công thức là XO. Xác định công thức hóa học của oxit đó.
Hướng dẫn giải
Số mol của oxi là 0,15 mol 2X + O2
to
2XO
0,15 0,3 (mol)
Theo phương trình phản ứng, ta có nXO = 0,3 mol
Mà khối lượng mXO = 12 g nên khối lượng mol của XO là: M = 12
0,3 = 40 g/mol Mà MXO = MX + MO = 40 suy ra MX = 40 – 16 = 24 g/mol
Vậy công thức hóa học của oxit là MgO.
Ví dụ 3: Dẫn luồng khí H2 dư qua 10,2 g một oxit kim loại hóa trị III. Sau phản ứng thu được 5,4 g kim loại. Xác định công thức hóa học của oxit trên.
Hướng dẫn giải
Gọi kim loại hóa trị III là X, công thức oxit cần tìm là: X2O3
Số mol của oxit là:
X
10,2
2M 48 (mol) Phương trình hóa học:
X2O3 + 3H2 to 2X + 3H2O
X
10,2
2M 48 → 2.
X
10,2 2M 48
Theo phương trình phản ứng ta có nX =
X
20,4
2M 48
Mà mX = 5,4 g suy ra
X
20,4
2M 48.MX = 5,4, suy ra 9,6 MX = 259,2 Suy ra MX = 27 suy ra X là nhôm
Vậy công thức hóa học của oxit là Al2O3. C. Bài tập tự luyện
Câu 1: Oxi hóa 16,8 gam Fe, thu được 21,6 g oxit sắt. Công thức hóa học của oxit sắt là
A. Fe2O3
B. FeO C. Fe3O4
D. Fe(OH)3
Đáp án: Chọn B Có nFe = 0,3 mol 2xFe + yO2
to
2FexOy
0,3 → 0,3
x (mol) Có Fe Ox y
m 0,3
x .(56x + 16y) = 21,6g Suy ra: 4,8x = 4,8y suy ra x = 1, y = 1 Vậy công thức hóa học của oxit sắt là FeO.
Câu 2: Đốt cháy 3,2 g lưu huỳnh trong oxi thu được 12,8g một oxit có công thức SOx. Xác định công thức của oxit trên.
A. SO B. SO3
C. SO4
D. SO2
Đáp án: Chọn D
Số mol lưu huỳnh là: 0,1 mol 2S + xO2
to
2SOx
0,1 0,2 (mol)
Khối lượng của SOx là 12,8 suy ra 0,2.(32 + 16x) = 12,8 Suy ra x = 2
Vậy công thức của oxit là SO2
Câu 3: Một hợp chất oxit của sắt có dạng Fe3Ox biết thành phần về khối lượng nguyên tố Fe so với oxi là 21 : 8. Tìm công thức hóa học của oxit đó.
A. Fe3O4
B. FeSO4
C. Fe2O3
D. FeO
Đáp án: Chọn A
Công thức hóa học của oxit sắt là Fe3Ox
Giả sử có 1 mol Fe3Ox suy ra
Khối lượng sắt trong hợp chất là: 56.3 = 168 g Khối lượng của oxi trong hợp chất là 16x Mà mFe : mO = 21 : 8 suy ra 168 21
16x 8 suy ra x = 4 Vậy công thức hóa học của oxit là Fe3O4
Câu 4: Dẫn luồng khí H2 dư qua 4g một oxit kim loại có dạng CuxOy. Sau phản ứng thu được 3,2 g kim loại (Cu). Xác định công thức hóa học của oxit trên.
A. CuO B. Cu2O C. CuO2
D. Cu(OH)2
Đáp án: Chọn A
Số mol của kim loại là: 0,05 (mol) Phương trình hóa học: CuxOy + yH2
to
xCu + yH2O 0,05
x 0,05 (mol) Mà khối lượng của oxit là 4 g suy ra 0,05
x .(64x + 16y) = 4 Suy ra x = y = 1
Vậy công thức hóa học của oxit là CuO.
Câu 5: Đốt cháy 1 mol Fe trong oxi, sau phản ứng thu được 1 mol sắt oxit. Công thức của oxit sắt trên là
A. Fe3O4
B. FeO
C. Fe2O3
D. Fe(NO3)3
Đáp án: Chọn B
Câu 6: Đốt cháy 2,4 g cacbon trong không khi thu được oxit có dạng COy, biết rằng khối lượng của oxit là 8,8 g. Giá trị của y và công thức oxit là
A.1, CO2
B. 2, CO2
C. 2, CO D. 3, CO
Đáp án: Chọn B
Số mol của C là: 0,2 mol 2C + yO2
to
2COy
0,2 0,2 (mol)
Khối lượng mol của COy là: 8,8 : 0,2 = 44 g/mol suy ra 12 + 16.y = 44 Suy ra y = 2
Vậy công thức oxit là CO2
Câu 7: Cho kẽm tác dụng với oxi được kẽm oxit. Công thức hóa học của kẽm oxit là
A. ZnO B. Zn(OH)2
C. Zn2O D. ZnO2
Đáp án: Chọn A
Câu 8: Đốt cháy 1 mol Mg trong oxi, sau phản ứng thu được 1 mol magie oxit.
Công thức của oxit trên là A. MgO
B. MgO2
C. Mg2O D. Mg2O3
Đáp án: Chọn A
Câu 9: Cho phương trình phản ứng: 2xP + yO2 → 2P2O5
Hãy tính tổng x + y bằng bao nhiêu, biết rẳng tỉ lệ số mol của p so với oxi là 4 : 5 A. 7
B. 4 C. 5 D. 6
Đáp án: Chọn A 2xP + yO2
to
2P2O5
2x y
Theo phương trình phản ứng có:
2
P O
n 2x
n y
Theo đề bài:
2
P O
n 4
n 5 Suy ra: 2x 4
y 5 suy ra x 4 2
y 10 5chọn x = 2, y = 5 Vậy công thức của oxit là P2O5, tổng x + y = 2 + 5 = 7
Câu 10: Dẫn khi CO dư qua ống đựng 2,16 g bột oxit sắt ở nhiệt độ cao. Kết thúc phản ứng thu được 1,68 g sắt. Xác dịnh công thức oxit sắt.
A. Fe2O3
B. Fe3O4
C. Fe(OH)2
D. FeO
Đáp án: Chọn D Có nFe = 0,03 mol
FexOy + yCO to xFe + yCO2
0,03
x 0,03 (mol) Suy ra 0,03
x .(56x + 16y) = 2,16 Suy ra 0,48x = 0,48y nên x = 1, y = 1 Vậy công thức oxit là FeO.
