Tìm nguyên tố từ phần trăm khối lượng trong oxide và hợp chất khí

Nguyên tố $\mathrm{R}$ thuộc nhóm $\mathrm{VIA}$. Hợp chất khí với hydrogen $\mathrm{RH_2}$ có $\%\mathrm{H} = 5{,}88\%$. Tìm $\mathrm{R}$ và tính $\%\mathrm{R}$ trong oxide cao nhất.

Giải. $\dfrac{2}{R+2} = 0{,}0588 \Rightarrow R + 2 = 34{,}0 \Rightarrow R = 32$: lưu huỳnh $\mathrm{S}$. Oxide cao nhất là $\mathrm{SO_3}$ ($M = 80$): $\%\mathrm{S} = \dfrac{32}{80}\cdot100\% = 40\%$.

Oxide cao nhất của $\mathrm{R}$ là $\mathrm{R_2O_5}$ có $\%\mathrm{O} = 74{,}07\%$. Tìm $\mathrm{R}$.

Giải. $\dfrac{80}{2R+80} = 0{,}7407 \Rightarrow 2R + 80 = 108{,}0 \Rightarrow R = 14$: nitrogen $\mathrm{N}$ (nhóm $\mathrm{VA}$, đúng). Kiểm tra: $\mathrm{N_2O_5}$ có $M = 108$, $\%\mathrm{O} = 80/108 = 74{,}07\%$.

Hợp chất khí của $\mathrm{R}$ với hydrogen là $\mathrm{RH_3}$ có $\%\mathrm{H} = 8{,}82\%$. Tìm $\mathrm{R}$.

Giải. $\dfrac{3}{R+3} = 0{,}0882 \Rightarrow R + 3 = 34{,}0 \Rightarrow R = 31$: phosphorus $\mathrm{P}$ (nhóm $\mathrm{VA}$). Hợp chất $\mathrm{PH_3}$.

$\mathrm{R}$ có $\%\mathrm{R} = 40\%$ trong oxide cao nhất và $94{,}12\%$ trong hợp chất khí với hydrogen. Tìm $\mathrm{R}$.

Giải. Thử $\mathrm{R} = \mathrm{S}$ (từ ví dụ 1): $\mathrm{SO_3}$ có $\%\mathrm{S} = 40\%$; $\mathrm{H_2S}$ ($M = 34$) có $\%\mathrm{S} = 32/34 = 94{,}12\%$. Cả hai khớp nên $\mathrm{R} = \mathrm{S}$.

Oxide cao nhất của $\mathrm{R}$ là $\mathrm{R_2O_3}$, tác dụng với cả dung dịch $\mathrm{HCl}$ và $\mathrm{NaOH}$, $\%\mathrm{O} = 47{,}06\%$. Tìm $\mathrm{R}$; tính khối lượng $\mathrm{NaOH}$ cần để hoà tan hết $10{,}2\ \text{g}$ oxide đó (tạo $\mathrm{Na[Al(OH)_4]}$).

Giải. $\dfrac{48}{2R+48} = 0{,}4706 \Rightarrow 2R + 48 = 102{,}0 \Rightarrow R = 27$: $\mathrm{Al}$, đúng vì $\mathrm{Al_2O_3}$ lưỡng tính. $n(\mathrm{Al_2O_3}) = 10{,}2/102 = 0{,}1\ \text{mol}$. Theo phương trình $\mathrm{Al_2O_3} + \mathrm{2NaOH} + \mathrm{3H_2O} \rightarrow \mathrm{2Na[Al(OH)_4]}$: $n(\mathrm{NaOH}) = 0{,}2\ \text{mol}$, $m = 0{,}2\cdot40 = 8\ \text{g}$.

Oxide cao nhất của $\mathrm{R}$ là $\mathrm{RO_2}$, tan trong dung dịch $\mathrm{NaOH}$, $\%\mathrm{O} = 53{,}33\%$. Tìm $\mathrm{R}$.

Giải. $\dfrac{32}{R+32} = 0{,}5333 \Rightarrow R + 32 = 60{,}0 \Rightarrow R = 28$: $\mathrm{Si}$ (nhóm $\mathrm{IVA}$). $\mathrm{SiO_2}$ là oxide acid: $\mathrm{SiO_2} + \mathrm{2NaOH} \rightarrow \mathrm{Na_2SiO_3} + \mathrm{H_2O}$. Khác với $\mathrm{CO_2}$ ($R = 12$, $\%\mathrm{O} = 72{,}7\%$) không khớp số.