Det riktade området kontrolleras av den så kallade islamiska statsgruppen och har utsatts för kraftiga bombardemang från regeringsanknutna styrkor.
Dussintals människor sägs ha dödats under de sammanslagna angreppen.
ÄR medlemmar återtog staden på söndagen, timmar efter ryska flyganfall verkade ha drivit dem tillbaka.
Källor i Hamaprovinsen rapporterade att de sett döda kroppar utan synliga skador, enligt den brittiska gruppen Syrian Observatory for Human Rights.
Dödssiffran beräknades till minst 40 av en medborgargrupp i Hamaprovinsen.
Den syriska regeringen och dess ryska understödjare har tidigare förnekat användningen av kemiska vapen.
IS drevs tidigare ut ur den gamla ökenstaden Palmyra i mars med stöd av ryska flyganfall, men jihadistgruppen grep den igen i ett plötsligt angrepp som började förra veckan.
Det överraskande bakslaget för syriska regeringsstyrkor kom när de och deras allierade vände sin uppmärksamhet mot att kämpa mot lokala oppositionsstyrkor i Aleppo och Damaskus.
IS förstörde ett antal monument och halshögg den arkeologiska direktören under dess 10-månaders ockupation av Unescos världsarv och den angränsande staden Tadmur.
Två 2000 år gamla tempel, en valv och begravningstorn lämnades i ruiner.
Den jihadistiska gruppen, som också har rivit flera pre-islamiska platser i grannlandet Irak, anser att sådana strukturer är avgudiska.
Dussintals människor har dödats i flyganfall och en misstänkt gasattack nära den syriska staden Palmyra, säger övervakningsgrupperna.