Bài tập Hóa trị và công thức hóa học có đáp án

Trong một phân tử copper sulfate (CuSO$_{4}$) có một nguyên tử Cu, một nguyên tử S và bốn nguyên tử O.

Khối lượng phân tử CuSO$_{4}$ bằng: 64.1 + 32.1 + 16.4 = 160 (amu)

Phần trăm khối lượng các nguyên tố trong CuSO$_{4}$ là:$\%Cu=\frac{64.1.100\%}{160}=40\%$

$\%S=\frac{32.1.100\%}{160}=20\%$

%O = 100% - 40% - 20% = 40%

- Trong phân tử sulfur dioxide, một nguyên tử S liên kết với hai nguyên tử O nên S có hóa trị IV.

- Trong phân tử hydrogen sulfide, một nguyên tử S liên kết với hai nguyên tử H nên S có hóa trị II.

1. Xét phân tử H$_{2}$S

Ta thấy: 1 × II = 2 × I

⇒ Tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố lưu huỳnh bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố hydrogen.

2. Xét phân tử CH$_{4}$.

Ta thấy: 1× IV = 4 × I

⇒ Tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố carbon bằng tích của chỉ số và hóa trị của nguyên tố hydrogen.

Ta có, nguyên tố K có hóa trị I, nguyên tố O có hóa trị II.

Giả sử, công thức hóa học của potassium oxide là KO.

Nhận thấy: I × 1 ≠ II × 1

⇒ Giả sử sai.

⇒ Công thức hóa học của potassium oxide là K$_{2}$O (vì I × 2 = II × 1).

- Gọi công thức của khí carbon dioxide là C$_{x}$O$_{y}$.

- Khối lượng phân tử của khí carbon dioxide là: 12x + 16y = 44. (1)

- Ta có: $\frac{12x}{16y}=\frac{1}{2{,}667}$ ⇒ $\frac{x}{y}=\frac{1}{2}$ ⇒ y = 2x

Thế y = 2x vào (1) ta được: 12x + 16.2x = 44

⇒ x = 1 ⇒ y = 2

Vậy công thức của khí carbon dioxide là CO$_{2}$.

- Gọi công thức của khí hydrogen sulfide là ${H}_{x}^{I}{S}_{y}^{II}$

- Theo quy tắc hóa trị: x.I = y.II

⇒ $\frac{x}{y}=\frac{II}{I}=\frac{2}{1}$

⇒ x = 2 và y = 1.

- Vậy công thức của khí hydrogen sulfide là H$_{2}$S.

⇒ Khối lượng phân tử của khí hydrogen sulfide là: 2.1 + 32 = 34 (amu).

Phần trăm về khối lượng của lưu huỳnh và của hydrogen trong H$_{2}$S là:

$\%H=\frac{2.1.100\%}{34}=5{,}88\%$

$\%S=\frac{1.32.100\%}{34}=94{,}12\%$

Ví dụ 1: Phân bón đầu trâu KNO$_{3}$.

Khối lượng phân tử KNO$_{3}$ bằng: 1.39 + 1.14 + 3.16 = 101 (amu)

Phần trăm khối lượng các nguyên tố hóa học trong KNO$_{3}$ là:

$\%K=\frac{1.39.100\%}{101}=38{,}61\%$

$\%N=\frac{1.14.100\%}{101}=13{,}86\%$

%O = 100% - 38,61% - 13,86% = 47,53%

Ví dụ 2: Thuốc nhỏ mắt – nhỏ mũi chứa natri clorid (NaCl)

Khối lượng phân tử NaCl bằng: 1.23 + 1.35,5 = 58,5 (amu)

Phần trăm khối lượng các nguyên tố hóa học trong NaCl là:$\%Na=\frac{1.23.100\%}{58{,}5}=39{,}32\%$

%Cl = 100% - 39,32% = 60,68%