Lý thuyết Xác định nguyên tố dựa vào phản ứng hóa học

Các bước cơ bản giải bài toán xác định nguyên tố dựa vào phản ứng hóa học:

Bước 1: Gọi nguyên tố cần tìm là M, có hóa trị n (nếu chưa biết hóa trị).

Bước 2: Viết phương trình hóa học.

Bước 3: Tính toán theo phương trình hóa học

® Tìm nguyên tử khối của nguyên tố. Từ đó, xác định tên kim loại.

Chú ý: Nếu bài toán cho hỗn hợp 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một nhóm A gọi công thức chung cho 2 nguyên tố này.

Tìm $\overline{A}=\frac{m_{hh}}{n_{hh}}\Rightarrow M_A<\overline{A}<M_B$ ® Dựa vào bảng tuần hoàn suy ra hai nguyên tố A, B.

Ví dụ 1: Cho 4,8 gam kim loại M thuộc nhóm IIA tác dụng với dụng dịch HCl dư, sau phản ứng thu được 4,48 lít khí H₂ (đktc). Xác định kim loại M.

Hướng dẫn giải:

Kim loại M thuộc nhóm IIA ® M có hóa trị II.

Phương trình hóa học: M + 2HCl ® MCl₂ + H₂­.

Theo phương trình hóa học:

$n_M=n_{H_2}=\frac{4,48}{22,4}=0,2$(mol).

® $M_M=\frac{m}{n}=\frac{4,8}{0,2}=24$ (amu)

® M là kim loại magnesium (Mg).

Ví dụ 2: Cho 1,12 gam một kim loại tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng, dư. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 3,04 gam muối. Xác định tên kim loại.

Hướng dẫn giải:

Gọi kim loại là M, hóa trị n.

Phương trình hóa học: 2M + nH₂SO₄ ® M₂(SO₄)_n + nH₂­.

Theo phương trình hóa học:

\[{n_M} = 2{n_{{M_2}{{(S{O_4})}_n}}} \Rightarrow \frac{{1,12}}{M} = 2 \times \frac{{3,04}}{{2M + 96n}} \Rightarrow M = 28n\]

® n = 2, M = 56 ® Kim loại là iron (Fe).

Ví dụ 3: Hòa tan 8,5 gam hỗn hợp hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn tác dụng với nước dư, sau phản ứng thu được 3,36 lít khí (đktc). Xác định tên hai kim loại.

Hướng dẫn giải:

Gọi công thức chung của hai kim loại là $\overline{M}$.

2 kim loại thuộc nhóm IA ® Hóa trị I.

Phương trình hóa học: 2$\overline{M}$ + 2H₂O ® 2$\overline{M}$OH + H₂­.

$n_{H_2}=\frac{3,36}{22,4}=0,15$ (mol).

Theo phương trình hóa học: $n_{\overline{M}}=2n_{H_2}=0,3$(mol).

® $M_{\overline{M}}=\frac{m}{n}=\frac{8,5}{0,3}=28,3$.

® Hai nguyên tố là Na (M = 23) và K (M = 39).