Chuyên đề Bài tập hóa học 10 sách mới: Chương 2 Bảng tuần hoàn Bài tập thiết kế theo chương trình phổ thông mới Có đáp án chi tiết. Chuyên đề Bài tập hóa học 10 sách mới: Chương 2 Bảng tuần hoàn Bài tập thiết kế theo chương trình phổ thông mới Có đáp án chi tiết.
Trang 1TÓM TẮT LÍ THUYẾT BẢNG 2
PHẦN I: TỰ LUẬN 6
CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN 6
SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG TRONG BẢNG TUẦN HOÀN 11
ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN – Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 13
Dạng 1: Từ cấu hình suy ra vị trí, tính chất của một nguyên tố 13
Dạng 2: Từ vị trí suy ra cấu tạo của nguyên tố 18
Dạng 3: Bài tập về oxide cao nhất và hydroxide tương ứng của các nguyên tố 20
Dạng 4: Xác định hai nguyên tố kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn 21
BÀI TẬP TỔNG HỢP 24
PHẦN II: TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN 34
CẤU TẠO CỦA BẢNG TUẦN HOÀN 34
SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG TRONG BẢNG TUẦN HOÀN 40
ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN – Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN 45
Dạng 1: Từ cấu hình suy ra vị trí, tính chất của nguyên tố 45
Dạng 2: Từ vị trí suy ra tính chất của nguyên tố 49
Dạng 3: Bài tập về oxide cao nhất và hydroxide tương ứng của các nguyên tố 51
BÀI TẬP TỔNG HỢP 54
Dạng 1: Lí thuyết 54
Dạng 2: Bài tập xác định nguyên tố 55
CHƯƠNG II: BẢNG TUẦN HOÀN CÁC
NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
Trang 2TÓM TẮT LÍ THUYẾT BẢNG TUẦN HOÀN
PHÂN LOẠI BẢNG TUẦN HOÀN
● Dựa theo cấu hình electron: khối nguyên tố s, p, d, f.
• Khối nguyên tố s: cấu hình electron ngoài cùng là ns1-2
• Khối nguyên tố p: cấu hình electron ngoài cùng là ns2np1-6
• Khối nguyên tố d: cấu hình electron ngoài cùng là (n-1)d1-10ns1-2
• Khối nguyên tố f: cấu hình electron ngoài cùng là (n-2)f0-14(n-1)d1-10ns1-2
● Dựa theo tính chất hóa học: cơ bản có thể phân loại nguyên tố thành kim loại, phi
kim, khí hiếm
XU HƯỚNG BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA ĐƠN CHẤT, HỢP CHẤT
Trang 3I Xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử
II Xu hướng biến đổi độ âm điện
- Độ âm điện là
đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron liên kết của một nguyên tửtrong phân tửTính phi kim
(đặc trưng bằngkhả năng nhậnelectron củanguyên tử)
- Bán kính nguyên tử là khoảng cách từ hạt nhân tới electron ở lớp vỏ ngoài cùng.
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần
của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên
tử có xu hướng giảm dần.
Giải thích: Nguyên tử các nguyên tố có
cùng số lớp, khi điện tích hạt nhân tăng dần → lực hút với electron lớp ngoài cùng tăng → bán kính nguyên tử giảm.
Trong một nhóm A, theo chiều tăng của
điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử
- Trong một chu kì: Z+ tăng, r giảm
→ khả năng hút e liên kết tăng → χ tăng
- Trong một chu kì: khả năng hút e liên kết giảm → χ giảm.
Trang 4hydroxide cao nhất NaOH Mg(OH)2 Al(OH)3 H2SiO3 H3PO4 H2SO4 HClO4
Tính acid của oxide có xu hướng tăng dần, tính base của oxide có xu hương giảm dần Tính acid của hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base có xu hướng giảm dần.
Trang 5Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN
● Định luật tuần hoàn: “Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành
phần và tính chất của hợp chất tạo nên từ các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của ĐTHN.”
● Ý nghĩa của bảng tuần hoàn
o STT ô nguyên tố = Số hiệu nguyên tử nguyên tố
o STT Chu kì = Số lớp electron trong nguyên tử
o STT nhóm A = Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử nguyên tố đó (trừHe)
● Khi electron "cuối cùng" điền vào phân lớp d, nguyên tố thuộc nhóm B Cấu hình
electron khi này có dạng (n-1)dxnsy
o x + y ≤ 7 nguyên tố thuộc nhóm (x + y) B
o x + y = 8, 9, 10 nguyên tố thuộc nhóm VIIIB
o x + y > 10 nguyên tố thuộc nhóm (x + y - 10) B
Cấu tạo nguyên tử
Công thức hydroxide tướng ứng
Tính acid, base của oxide cao nhất và
Tính kim loại, tính phi kim
Hóa trị cao nhất với oxygen
Công thức oxide cao nhất
Công thức hydroxide tướng ứng
Tính acid, base của oxide cao nhất và hydroxide
Trang 6PHẦN I: TỰ LUẬN
Bài 1:
a, Đầu năm 1955, nhóm nghiên cứu ở Đại học California (Mỹ)
phát hiện ra nguyên tố hóa học mới, nguyên tố này đã được đạt
theo tên nhà bác học Mendeleev nhằm tôn vinh công lao của
ông Tìm hiểu bảng tuần hoàn và cho biết số proton và nguyên
tử khối của nguyên tố này
b, Nêu các nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố vào một nhóm,
một chu kỳ trong bảng tuần hoàn
c, Quan sát bảng tuần hoàn cho biết: bảng tuần hoàn có bao
nhiêu nhóm?; Bao nhiêu chu kỳ? Hình 2.1 Nhà bác học Mendeleev
d, Tại sao các nguyên tố trong bảng tuần hoàn được xếp theo chiều số hiệu nguyên tử tăngdần mà không phải là chiều tăng dần của khối lượng nguyên tử
c, Bảng tuần hoàn có 8 nhóm A (8 cột), 8 nhóm B (10 cột) và 7 chu kỳ
d, Số hiệu nguyên tử của một nguyên tố bằng số proton có trong nguyên tố đó Vì số proton
và electron trong một nguyên tố bằng nhau nên số hiệu nguyên tử của một nguyên tố bằng
số electron có trong một nguyên tử trung hòa
Số lượng electron trong một nguyên tố là cố định và quyết định tính chất của nguyên tố đó.Không có hai nguyên tố nào có thể có cùng số hiệu nguyên tử Do đó, có thể dễ dàng phânloại các nguyên tố theo thứ tự tăng dần của số nguyên tử của chúng
Bài 2: Cho các nguyên tố X (Z = 3), Y (Z = 9), T (Z = 11), G (Z = 16), K (Z = 17).
a, Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố hóa học trên
b, Nguyên tố nào được xếp vào cùng một nhóm, cùng một chu kì? Vì sao?
Trang 7- Các nguyên tố thuộc cùng một nhóm có cùng số electron hóa trị => X và Y thuộc cùngnhóm do có cùng 1 electron hóa trị; Y và K thuộc cùng một nhóm do có cùng 7 electron hóatrị.
Bài 3:
a, Bảng tuần hoàn bao gồm mấy khối nguyên tố, sự phân loại đó dựa trên yếu tố nào?
b, Nhóm VIIA thuộc khối nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn?
c, Viết cấu hình của nguyên tử các nguyên tố Na (Z=11), Cl (Z=17), Cr (Z=24) và cho biếtnguyên tố đó thuộc khối nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn
Đáp án:
a, 4 khối: s, p, d, f, phân loại dựa trên cấu hình electron
b, Khối nguyên tố p
c, Na:1s22s22p63s1 (thuộc khối nguyên tố s)
Cl: 1s22s22p63s23p5 (thuộc khối nguyên tố p)
Cr: 1s22s22p63s2 3p63d54s1 (thuộc khối nguyên tố d)
Bài 4: Sự sắp xếp electron (cấu hình electron) và khối nguyên tố.
Trong bảng tuần hoàn, hãy giải thích tại sao có:
a, 2 nhóm trong khối s
b, 6 nhóm trong khối p
c, 10 nguyên tố trong nhóm kim loại chuyển tiếp
d, 14 nguyên tố trong họ actinoids và lanthanoids
Trang 8a, Số electron hóa trị của nhóm A = số thứ tự của nhóm => IIA - 2e; IVA - 4e; VIA - 6e;
b, X thuộc chu kì 3, nhóm VA => có 5 electron hóa trị thuộc phân lớp 3s và 3p => cấu hìnhelectron của X là 1s22s22p63s23p3
Bài 7: Sử dụng bảng tuần hoàn, cho biết:
Hình 2.3 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
1 Số lượng các nguyên tố thuộc chu kì 1-7
2 Chu kì và khối nguyên tố của các nguyên tố: hydrogen, carbon, phosphorus, copper,uranium
3 Tại sao ở chu kì 4, số lượng các nguyên tố tăng thêm so với chu kì 3 và đều là các nguyên
3 Ở chu kì 4, electron được phân bố vào phân lớp 4s1 → 3d104s24p6 So với chu kì 3 thêm
10 nguyên tố có electron phân bố vào phân lớp 3d Do phân lớp 3d là thuộc lớp bên trong sovới 4s nên nguyên tử các nguyên tố đó chỉ có 1 hoặc 2 electron lớp ngoài cùng Do đó,chúng đều là các nguyên tố kim loại
Trang 9Bài 8: Nguyên tố nitrogen có Z = 7 được dùng để bảo quản máu, sản xuất phân bón;
nguyên tố calcium có Z = 20 có nhiều trong xương và răng Xác định vị trí của 2 nguyên tốtrên trong bảng tuần hoàn và cho biết chúng thuộc loại nguyên tố s, p hay d; là kim loại, phikim hay khí hiếm
Đáp án:
N: 1s22s22p3 N nằm ở ô số 7, chu kì 2, nhóm VA
+ N là nguyên tố p và là phi kim
Ca: 1s22s22p63s23p64s2 Ca nằm ở ô số 20, chu kì 4, nhóm IIA
+ Ca là nguyên tố họ s và là kim loại
Bài 9: Xác định các nguyên tố thỏa mãn mô tả ở mỗi khẳng định dưới đây
(a) Là nguyên tố cùng nhóm với oxygen, nguyên tử chứa 34 electron
(b) Một nguyên tố thuộc nhóm kim loại kiềm, nguyên tử chứa 20 neutron
(c) Một halogen (nhóm VIIA), nguyên tử chứa 35 proton và 44 neutron
(d) Một nguyên tố thuộc nhóm khí hiếm, nguyên tử chứa 10 proton và 10 neutron
Bài 10: Bảng dưới đây mô tả thông tin về số lượng từng loại hạt trong các nguyên tử và ion:
Nguyên tử/ion Proton Neutron Electron
Bảng 2.1 Thông tin về số hạt có trong một số nguyên tố
Hãy cho biết:
(a) Kí hiệu đại diện cho nguyên tử trung hòa về điện?
(b) Kí hiệu đại diện cho anion? Ion này có điện tích là bao nhiêu?
(c) Kí hiệu đại diện cho cation? Ion này có điện tích là bao nhiêu?
(d) Hai kí hiệu biểu diễn đồng vị của một nguyên tố
(e) Sử dụng bảng tuần hoàn, xác định tên, viết kí hiệu nguyên tử hoặc ion của các nguyên tố
từ A đến E
Đáp án:
(a) Nguyên tử trung hòa về điện (số proton = số electron): A, B, E
(b) Kí hiệu đại diện cho anion (số proton < số electron): D Điện tích 2-
(c) Kí hiệu đại diện cho cation (số proton > số electron): C Điện tích 2+
(d) Hai kí hiệu biểu diễn đồng vị của một nguyên tố: A, B
(e)
Nguyên tử/ion Kí hiệu
Trang 11Bài 1: Điền vào chỗ trống trong các câu sau:
a) Trong một chu kì, theo chiểu (1) điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tố có
xu hướng tăng dần, tính base của các hydroxide (2) dần
b) Trong một nhóm, theo chiều (3) điện tích hạt nhân, bán kính các nguyên tử có xuhướng tăng dần, độ âm điện của các nguyên tố có xu hướng (4) dần
c) Nhóm (5) là nhóm chứa các nguyên tố đứng đầu mỗi chu kì trong bảng tuần hoàn.Trong nhóm này, nguyên tử nguyên tố (6) có bán kính lớn nhất
Đáp án:
(1) tăng; (2) giảm
(3) tăng; (4) giảm
(5) IA; (6) Cs;
Bài 2: Almelec là hợp kim của aluminium với một lượng nhỏ
magnesium và silicon (98,8% aluminium; 0,7% magnesium và 0,5
% silicon) Almelec được sử dụng làm dây điện cao thế do nhẹ, dẫn
điện tốt và bền Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học,
hãy:
a) Sắp xếp theo thứ tự tăng dần về bán kính nguyên tử các nguyên
tố hóa học có trong almelec
b) Cho biết thứ tự giảm dần về độ âm điện của các nguyên tố hóa học có trong almelec
Q A Hình 2.5 Bảng tuần hoàn mô phỏng
SỰ BIẾN ĐỔI TÍNH CHẤT CỦA MỘT SỐ ĐẠI LƯỢNG TRONG
BẢNG TUẦN HOÀN
Trang 12a, Sắp xếp theo chiều tăng dần tính kim loại của các nguyên tố Y, E, X, T.
b, Sắp xếp theo chiều giảm dần bán kính nguyên tử của các nguyên tố T, Q, A
c, Viết công thức hydroxide tương ứng của các nguyên tố Y, E, Q
=> Sắp xếp các nguyên tố theo chiều giảm dần tính kim loại: K > Na > Mg
b, Na, Mg Al cùng thuộc chu kì 3 Trong 1 chu kì, tính từ trái sang phải, giá trị độ âm điệntăng => Giá trị độ âm điện: Na < Mg < Al (1)
- Na, K đều cùng nhóm IA Trong 1 nhóm, đi từ trên xuống dưới, giá trị độ âm điện giảm
=> Giá trị độ âm điện: K < Na (2)
=> Sắp xếp các nguyên tố theo chiều tăng dần giá trị độ âm điện: K < Na < Mg < Al
Bài 5: Nối các nội dung ở cột A với nội dung ở cột B để thu được khẳng định đúng
a) là tập hợp các nguyên tố hóahọc mà nguyên tử có cấu hìnhelectron tương tự nhau
2 Số thứ tự nhóm A có giá trị bằng 2 - b) tăng dần
3 Số thứ tự ô nguyên tố có giá trị
c) là tập hợp các nguyên tố mànguyên tử có cùng số lớpelectron trong nguyên tử
5 Trong một chu kì, theo chiều tăng
dần của điện tích hạt nhân, bán kính
của các nguyên tử các nguyên tố có xu
hướng
5 - e) Số hạt proton trong hạt nhânnguyên tử.
6 Trong một chu kì, theo chiều tăng 6 - f) giảm dần
Trang 13dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện
của các nguyên tử các nguyên tố có xu
hướng
g) số electron lớp ngoài cùng củanguyên tố thuộc khối s, p Đáp án:
1 – c; 2 – g 3 – e, 4 -a; 5 – f; 6 – b
Bài 6: Hình vẽ dưới đây biểu diễn kích thước của các nguyên tử Na, K, F, Cl và các ion tương ứng
Na+, K+, F- và Cl-
Hình 2.6 Kích thước của các nguyên tử Na, K, F, Cl và các ion tương ứng Na + , K + , F - và Cl -
Lập luận để xác định các nguyên tố tương ứng với chữ cái E - H và ion tương ứng X - Z
Đáp án
+ Xét bán kính nguyên tử
- Trong cùng 1 nhóm A, khi Z tăng, bán kính nguyên tử tăng => r(Na) < r(K) và r(F) < r(Cl)
- Trong cùng một chu kì, bán kính nguyên tử giảm => r(Cl) < r(Na)
=> r(F) < r(Cl) < r(Na) < r(K) Vậy I = F, J = Cl, K = Na, L = K
Dạng 1: Từ cấu hình suy ra vị trí, tính chất của một nguyên tố
Bài 1: Nguyên tử của mỗi nguyên tố sau đây đều cần thiết cho sự sống Viết cấu hình, cho
biết vị trí (ô nguyên tố, chu kì, nhóm) của các nguyên tố sau trong bảng tuần hoàn
Trang 14c, 1s22s22p63s23p4 ô số 16, chu kì 3, nhóm VIA.
Bài 2: Hãy viết cấu hình electron, cho biết vị trí (ô nguyên tố, chu kì, nhóm) trong bảng
tuần hoàn của các nguyên tố aluminium (Al), boron (B), nitrogen (N), oxygen (O),phosphorus (P), và sulfur (S)
Đáp án:
● Aluminium(Al): 1s22s22p63s23p1, ô 13, chu kì 3 nhóm IIIA
● Boron (B): 1s22s22p1 ô 5, chu kì 2 nhóm IIIA
● Nitrogen (N): 1s22s22p3 ô 7, chu kì 2 nhóm VA
● Oxygen (O): 1s22s22p4 ô 8, chu kì 2 nhóm VIA
● Phosphorus (P): 1s22s22p63s23p3 ô 15, chu kì 3 nhóm VA
● Sulfur (S): 1s22s22p63s23p4 ô 16, chu kì 3, nhóm VIA
Bài 3:
a, Nhiều công trình kiến trúc nổi tiếng trên thế giới được làm từ iron Viết cấu hình, cho biết
vị trí của Iron trong bảng tuần hoàn Fe (Z = 26)
b, Lithium được tìm ra vào năm 1817, ứng dụng quan
trọng của lithium là sử dụng làm pin lithium Hãy viết
cấu hình, cho biết vị trí của lithium trong bảng tuần
Lithium nằm ở ô số 3, chu kì 2, nhóm IA
Bài 4: Potassium (Z = 19) là nguyên tố dinh dưỡng thiết yếu cho thực
vật và con người.
a) Nêu vị trí của potassium trong bảng tuần hoàn
b) Viết công thức hóa học của oxide cao nhất và hydroxide tương ứng
của nguyên tố potassium
Hình 2.8 Ô nguyên tố potassium.
Đáp án:
a) K nằm ở ô số 19, chu kì 4, nhóm IA
b) K là một kim loại hoạt động mạnh
Công thức hóa học của oxide cao nhất: K2O
Công thức hóa học của hydroxide: KOH
Bài 5: Nicotine là chất gây nghiện mạnh được tìm thấy trong cây thuốc lá và gây ra những
ảnh hưởng xấu tới sức khỏe con người Công thức hóa học của nicotine được biểu diễn ởhình 2 Viết cấu hình electron và xác định vị trí của các nguyên tố tạo nên nicotine trongbảng tuần hoàn
Trang 15Hình 2.9 Công thức hóa học của Nicotine
Bài 6: Hợp kim chứa kim loại X được dùng để tạo thành vỏ máy bay do độ bền chắc và
mỏng nhẹ, X còn được dùng để sản xuất các thiết bị và dụng cụ sinh hoạt như nồi, chảo, cácđường dây tải điện, các loại cửa Biết X có số hiệu nguyên tử là 13, viết cấu hình, xác định
vị trí trong bảng tuần hoàn và cho biết X có tính kim loại hay phi kim?
Đáp án:
● X là aluminium
● Al: 1s22s22p63s23p1
● Al nằm ở ô 13, chu kì 3, nhóm IIIA Có tính kim loại mạnh
Bài 7: Một ion được tìm thấy trong một số hợp chất được sử dụng làm chất chống tăng tiết
mồ hôi có chứa 13 proton và 10 electron Đây là nguyên tố nào? Ion của nguyên tố nàymang điện tích bao nhiêu? Viết cấu hình của ion
Bài 8: Xác định vị trí của nguyên tố (ô, chu kì và nhóm) của các
nguyên tố được nhắc tới dưới đây:
a) E là nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 20, trong cơ thể
nguyên tố này có vai trò giúp xương chắc khoẻ, phòng ngừa bệnh
loãng xương, giảm tình trạng đau nhức và khó khăn trong vận
động
b) Đây là nguyên tố được dùng trong việc chế tạo hợp kim
chống ăn mòn, trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố này có chứa 28 proton
Hình 2.10 Nguyên tố E ngăn ngừa bệnh loãng xương.
c) Khi kết hợp nguyên tố A với iron, người ta chế tạo được hợp kim không gỉ Nguyên tố
A có số khối là 52 và hạt nhân có 28 neutron
Đáp án:
a, Cấu hình nguyên tử của nguyên tố calcium 1s22s22p63s23p64s2.Calcium nằm ở ô số 20,chu kì 4, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn
Trang 16b, Cấu hình nguyên tử của nguyên tố Nickel: 1s22s22p63s23p63d84s2 Nickel nằm ở ô số
28, chu kì 4, nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn
c, Số hạt proton của nguyên tố A = 52 – 28 = 24 hạt (chromium)
Cấu hình nguyên tử của nguyên tố chromium: 1s22s22p63s23p63d54s1 Chromium nằm ở ô
số 24, chu kì 4, nhóm VIB trong bảng tuần hoàn
Bài 9: Nguyên tử X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3sx
, nguyên tử Y có cấu hìnhelectron lớp ngoài cùng là 4s24py Tổng số electron lớp ngoài cùng của 2 nguyên tử bằng 9.Viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y Từ đó, xác định vị trí của X, Y trong bảngHTTH
Đáp án:
x + 2 + y = 9 => x + y = 7
x = 1 => y =
6
X: 1s22s22p63s1, X thuộc ô 11, chu kì 3, nhóm IA
Y: 1s22s22p63s23p63d104s24p6 Y thuộc ô 36, chu kì 4, nhóm VIIIA
x = 2 => y =
5
X: 1s22s22p63s2, X thuộc ô 12, chu kì 3, nhóm IIA
Y: 1s22s22p63s23p63d104s24p5 Y thuộc ô 35, chu kì 4, nhóm VIIA
Bài 10: Trong điều trị giãn, rách, đứt dây chằng,
một chiếc vít hay vòng đệm được sử dụng để cố
định và giữ dây chằng cho đến khi các vết tổn
thương này được chữa lành Tuy nhiên, một vấn đề
còn hạn chế với các kỹ thuật này là các vít và vòng
đệm được sử dụng thường quá lớn, gây khó khăn
trong việc cố định những chiếc vít này Do đó, một
thiết bị chứa titanium được sử dụng Hãy cho biết:
Hình 2.11 Bệnh nhân bị giãn dây chằng.
(a) Kí hiệu, số hiệu nguyên tử, cấu hình electron và vị trí của titanium trong bảng tuần hoàn.(b) Những đặc tính nào làm cho titanium trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho phẫu thuậtnày? Hãy đưa ra dự đoán
Đáp án:
a, Kí hiệu:
Cấu hình electron Ti: [Ar] 3d24s2 ô số 22, chu kì 4, nhóm IVB
b, Titanium nhẹ hơn so với Iron, bền và phổ biến nên có giả thành thấp
Bài 11: Hoàn thành bảng sau:
Na (Z = 11) Al (Z = 13) N (Z = 7) Cl (Z = 17) Cấu hình electron
Chu kỳ
Nhóm
Oxide cao nhất
Trang 17Bài 12: Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X là 1s22s22p63s23p63d84s2.
a, Nguyên tố X thuộc khối nguyên tố nào trong bảng tuần hoàn?
b, Cho biết số electron độc thân có trong nguyên tử nguyên tố X
c, Nguyên tố X có khả năng tạo thành cation X2+ Viết quá trình tạo thành cation X2+ và cấuhình electron của X2+
Đáp án:
a, X thuộc khối nguyên tố d
b, Số electron độc thân có trong nguyên tử nguyên tố X: 2
c, X → X2+ + 2e
[Ar]3d8
Bài 13: X là mộttrong nguyên tố được sử dụng rộng rãi nhất trong hệ thống làm mát laser
và ngưng tụ Bose-Einstein Nguyên tố X có Z = 37, có cấu hình electron lớp ngoài cùng vàsát ngoài cùng là 4s24p65s1
a) Cho biết vị trí của X trong bảng tuần hoàn
b) Hãy cho biết tính chất hóa học cơ bản của X là gì?
c) Viết công thức oxide và hydroxide cao nhất của X
d) Viết phương trình phản ứng hóa học khi cho X tác dụng với nước
Đáp án:
a) X có cấu hình electron lớp ngoài cùng và sát ngoài cùng là: 4s24p65s1
⟹ Vị trí của X trong bảng tuần hoàn: Ô số 37, chu kì 5, nhóm IA
b) Tính chất hóa học cơ bản của X:
- X là nguyên tố kim loại vì có 1e ở lớp electron ngoài cùng
- Kim loại X hoạt động hóa học mạnh
c) X có hóa trị Ii
⟹ CTHH của oxide cao nhất: X2O; CTHH của hydroxide: XOH
d) PTHH khi X tác dụng với nước: X + H2O → XOH + 1/2H2
Bài 14: Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron trên các phân lớp s
bằng 7 Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố R ở trạng thái cơ bản và xác địnhnguyên tố R, vị trí của R trong bảng tuần hoàn
Trang 18Đáp án:
R: 1s22s22p63s23p64s1 ô 19, chu kì 4 nhóm IA.(Potassium)
R: 1s22s22p63s23p63d54s1 ô 24, chu kì 4 nhóm VIB.(Chromium)
R: 1s22s22p63s23p63d104s1 ô 24, chu kì 4 nhóm IB.(Copper)
Bài 15: Hai nguyên tố X, Y đều thuộc nhóm A trong bảng tuần hoàn Nguyên tử nguyên tố
X có tổng số electron ở các phân lớp p là 11, nguyên tử nguyên tố Y có 4 lớp electron và có
2 electron ở lớp ngoài cùng Viết cấu hình electron nguyên tử và xác định các nguyên tố X,Y
Đáp án:
Cấu hình e của X: 1s22s22p63s23p5 (Chlorine)
Cấu hình e của Y: 1s22s22p63s23p64s2 (Calcium)
Bài 16: Cho mô hình cấu tạo nguyên tử của một số nguyên tố:
Xác định tên nguyên tố tương ứng với các kí hiệu A - F, cho biết vị trí trong bảng tuầnhoàn, số electron hóa trị của từng nguyên tố
Hình 2.9 Mô hình cấu tạo nguyên tử của một số nguyên tố
Đáp án:
Dạng 2: Từ vị trí suy ra cấu tạo của nguyên tố.
Bài 17: D là nguyên tố được sử dụng rất nhiều trong sản xuất các nguyên liệu như dây điện,
que hàn, tay cầm, các đồ dùng nội thất trong nhà, nam châm điện từ…… Trong bảng tuầnhoàn D thuộc chu kì 4, nhóm IB, xác định nguyên tố D
Trang 19Đáp án:
D là nguyên tố Copper (Cu)
Bài 18: Xác định số electron hóa trị của các nguyên tố sau cho biết
(a) Chlorine thuộc nhóm VIIA trong bảng tuần hoàn
(b) Aluminium có chứa 13 proton trong hạt nhân
(c) Sodium thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn
Đáp án:
(a) Chlorine (7 e hóa trị)
(b) Aluminium (3 e hóa trị)
(c) Sodium (1 e hóa trị)
Bài 19: Xác định tên, viết kí hiệu nguyên tử của các nguyên tố X, Y biết X thuộc nhóm
IVA, chu kỳ 3, Y thuộc nhóm VA, chu kỳ 5 trong bảng tuần hoàn
Hình 2.12 Bảng tuần hoàn mô phỏng
Đưa ra các chữ cái đại diện cho
1 Nguyên tố thuộc nhóm VIIA, thể hiện tính phi kim mạnh nhất
2 Nguyên tố thuộc nhóm IA thể hiện tính khử mạnh nhất trong nhóm
3 Nguyên tố thuộc vào nhóm các kim loại chuyển tiếp
4 Nguyên tố có 4 electron ở lớp ngoài cùng thuộc nhóm A
Đáp án:
1 Nguyên tố thuộc nhóm VIIA, thể hiện tính phi kim mạnh nhất (D)
2 Nguyên tố thuộc nhóm IA, thể hiện tính khử mạnh nhất trong nhóm (B)
3 Nguyên tố thuộc vào kim loại chuyển tiếp (F, G)
4 Nguyên tố có 4 electron ở lớp ngoài cùng thuộc nhóm A (A)
Bài 21: Hình ảnh dưới đây biểu thị một phần của bảng tuần hoàn Sử dụng các chữ cái phù hợp để trả lời câu hỏi sau
Trang 20Hình 2.13 Bảng tuần hoàn mô phỏng
Đưa ra các chữ cái đại diện cho
1 Nguyên tố có 4 electron lớp ngoài cùng và có ba lớp electron
2 Nguyên tố có 2 electron lớp ngoài cùng và có bốn lớp electron
3 Nguyên tố có 4 lớp electron
4 Nguyên tố tạo với oxygen hợp chất có dạng R2O
5 Nguyên tố tạo với hydrogen hợp chất có dạng RH
Đáp án
1 Nguyên tố có 4 electron lớp ngoài cùng và có hai lớp electron (A)
2 Nguyên tố có 2 electron lớp ngoài cùng và có ba lớp electron (H)
3 Nguyên tố có 3 lớp electron (H, F)
4 Nguyên tố tạo với oxygen hợp chất có dạng X2O (C, B)
5 Nguyên tố tạo với hydrogen hợp chất có dạng RH (D, E)
Dạng 3: Bài tập về oxide cao nhất và hydroxide tương ứng của các nguyên tố
Bài 22: Hợp chất khí với hydrogen của nguyên tố X có công thức XH4, được sử dụng làm tác nhân ghép nối để bám dính các sợi như sợi thuỷ tinh và sợi carbon Trong XH4, nguyên
tố X chiếm 87,5% về khối lượng Xác định nguyên tố X
Hình 2.14 Sợi thủy tinh
Đáp án:
Trang 21Bài 23: Hợp chất khí với hydrogen của nguyên tố R là RH4 Oxide cao nhất của R có chứa 53,3% oxygen về khối lượng Oxide này có nhiều ứng dụng trong ngành xây dựng, như sản xuất bê tông Tìm nguyên tố R.
Đáp án:
Công thức oxide cao nhất của R có dạng RO2
Bài 24: Oxide cao nhất của một nguyên tố là RO3 Nó có trong thành phần của oleum, được
sử dụng trong sản xuất nhiều chất nổ Trong hợp chất khí của R với hydrogen có 5,88% hydrogen về khối lượng Xác định nguyên tố R
Đáp án:
Hợp chất với hydrogen có dạng: RH2
Bài 25: Nguyên tử của nguyên tố R có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2np4 Trong hợp chất hydride (hợp chất của R với hydrogen), nguyên tố R chiếm 94,12% khối lượng a) Viết công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất của R và xác định phần trăm khối lượng của R trong oxide cao nhất
b) Viết công thức hydroxide tương ứng của R
Đáp án: Công thức của R với hydrogen có dạng RH2
a, Công thức oxide cao nhất: SO3
b, Viết công thức hydroxide tương ứng của R: H2SO4
Dạng 4: Xác định hai nguyên tố kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn
Bài 26: Trong sản xuất thịt chế biến sẵn, người ta thường bổ sung một hợp chất có chứa hợp
chất X2Y để ức chế sự sinh sôi phát triển của vi khuẩn trong thịt, tránh các trường hợp ngộđộc thực phẩm do thịt bị ôi thiu Phân tử X2Y có tổng số proton là 23 Biết X, Y ở hai nhóm
A liên tiếp trong cùng một chu kì Tìm tên nguyên tố X, Y và công thức hóa học của X2Y.Đáp án:
Biết X, Y ở hai nhóm A liên tiếp trong cùng một chu kì số proton hơn kém nhau một đơn vị.Gọi ZX, ZY lần lượt là số hiệu nguyên tử của X, Y (ZY > ZX) Ta có:
=> ZX = 7 (Nitrogen) , ZY = 8 (Oxygen) Công thức hóa học N2O
Bài 27: Có hai nguyên tố X, Y thuộc cùng nhóm và ở hai chu kì liên tiếp, tổng số đơn vị
điện tích hạt nhân của X và Y là 58 Trong đó, một nguyên tố đóng vai trò quan trọng đối
Trang 22với hệ thần kinh, đặc biệt ở người già thiếu chất này dễ bị suy nhược thần kinh, trí nhớ kém,tinh thần không ổn định, đau đầu, oxide của nguyên tố còn lại nhờ tính ổn định nhiệt caonên được ứng dụng nhiều trong ngành công nghiệp gốm sứ, thuỷ tinh và quang học Xácđịnh X, Y.
Đáp án:
X, Y thuộc cùng nhóm và ở hai chu kì liên tiếp, số proton hơn kém nhau 8 hoặc 18 đơn vị.Gọi ZX, ZY lần lượt là số hiệu nguyên tử của X, Y (ZY > ZX) Ta có:
● Khi số proton hơn kém nhau 8 đơn vị
=> ZX = 25 , ZY = 33 loại do hai nguyên tố này không thuộc cùng 1 nhóm
● Khi số proton hơn kém nhau 8 đơn vị
=> ZX = 20 (Calcium) , ZY = 38 (Strontium)
Bài 28: Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là np2, nguyên tố Y có electron phânlớp ngoài cùng là np3 Hợp chất khí với hydrogen của X chứa a % khối lượng X, oxide ứngvới hoá trị cao nhất của Y chứa b% khối lượng Y Tỉ số a : b = 3,365, Hợp chất A tạo bởi X
và Y có nhiều ứng dụng chỉnh hình trong lĩnh vực y khoa, vật liệu này cũng là một sự thaythế cho PEEK (polyether ether ketone) và titan, được sử dụng cho các thiết bị tổng hợp tuỷsống Khối lượng mol của A là 140 g/mol
Từ (1) và (2): 3,5475X2 – 65,36X – 942,2 = 0
⇨
X1 = 27,93 (Silicon) và Y = 14,05 (Nitrogen)⇨
Hợp chất A là Si3N4b, Hợp chất với hydrogen của X là SiH4, oxide cao nhất là SiO2, hydroxide tương tứng là
H4SiO4 là acid yếu
Hợp chất với hydrogen của Y là NH3, oxide cao nhất là N2O5, hydroxide tương tứng làHNO3 là acid mạnh
Trang 23Bài 29: Rubidium (Z=37) là một kim loại loại kiềm Viết cấu hình electron, công thức oxide
cao nhất, hydroxide tương ứng của rubidium và dự đoán hydroxide của rubidium có tínhbase mạnh hay yếu?
Hình 2.15 Kim loại rubidium.
Bài 31: Nguyên tố T tạo ra hydroxide là một chất có tính base mạnh và có khả năng tác
dụng với dung dịch acid H2SO4 loãng theo tỉ lệ mol 1:1 Dự đoán T thuộc nhóm nào trongbảng tuần hoàn?
Đáp án:
● Hydroxide của T phản ứng với H2SO4 theo tỉ lệ 1 : 1=> Hydroxide có dạng: T(OH)2
● T thuộc nhóm IIA trong bảng tuần hoàn
Bài 32: Nguyên tử của nguyên tố B là kim loại phổ biến được dùng làm đồ trang sức do có
ánh kim Nguyên tử B chứa 47 hạt proton và 62 hạt neutron
(a) Xác định nguyên tố và đưa ra ký hiệu nguyên tử của nguyên tố
(b) Tính số khối của nguyên tử trên
(c) Viết cấu hình và cho biết vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn, nguyên tố là kimloại, phi kim hay khí hiếm
(d) Nguyên tố này có hai đồng vị bền xuất hiện trong tự nhiên Tính nguyên tử khối trungbình của nguyên tố dựa trên thông tin từ bảng sau:
Trang 24Bài 33: Oxide cao nhất của hai nguyên tố X và Y khi tan trong nước tạo dung dịch làm giấy
quỳ tím chuyển sang màu xanh Biết rằng tỉ lệ nguyên tử X cũng như Y với oxygen trongcác oxide cao nhất là bằng nhau, khối lượng phân tử oxide cao nhất của Y lớn hơn oxide caonhất của X
a) Dự đoán X và Y thuộc loại nguyên tố nào (kim loại, phi kim,…) Giải thích?
b) Dự đoán hai nguyên tố X và Y thuộc cùng một chu kì hay cùng một nhóm? Giải thích.c) So sánh số hiệu nguyên tử của X và Y Giải thích
Đáp án:
a) Oxide cao nhất của hai nguyên tố X và Y khi tan trong nước tạo dung dịch làm giấy quỳtím chuyển sang màu xanh ⟹ Oxide của X và Y tan trong nước tạo hydroxide có tính basemạnh
⟹ X và Y là nguyên tố kim loại
⟹ X và Y có thể là kim loại kiềm hoặc kiềm thổ Do oxide các nguyên tố này tan trongnước tạo hdroxide mạnh
b) Tỉ lệ nguyên tử X cũng như Y với oxygen trong các oxide cao nhất là bằng nhau
⟹ CT oxide của X và Y là: XO, YO
⟹ X và Y thuộc cùng một nhóm IIA
c) Khối lượng phân tử oxide cao nhất của Y lớn hơn oxide cao nhất của X
⟹ MXO < MYO ⟹ MX < MY
⟹ ZX < ZY
Bài 34: Bảng tuần hoàn của Mendeleev
Năm 2022 đánh dấu kỷ niệm 153 năm ngày xuất bản
bảng tuần hoàn đầu tiên của Dmitri Mendeleev, được
hiển thị ở bên phải Không giống như các bảng hiện đại,
trong phiên bản này, các Nhóm nguyên tố được sắp xếp
theo hàng ngang
Vì trước đây hoàn toàn chưa biết cấu tạo của nguyên
tử nên không có khái niệm về số hiệu nguyên tử và các
nguyên tố được sắp xếp thứ tự theo khối lượng nguyên tử
của chúng Các con số trong bảng là khối lượng nguyên
tử đã biết vào thời điểm đó Trước những năm 1860, khối
lượng nguyên tử không đủ chính xác để phát hiện ra tất
cả các xu hướng và kiểu mẫu trong bất kỳ sự sắp xếp nào
của các nguyên tố Bản của Mendeleev khá ấn tượng,
Trang 25nghiệm xác định nguyên tử khối của indium, người ta chuyển 0,5135 g kim loại indium thành0,6243 g oxide
(a) Sử dụng những dữ liệu trên và nguyên tử khối hiện đại của oxygen, tính nguyên tử khối của
indium với giả thiết:
(i) công thức của indium oxide là InO.
(ii) công thức của indium oxide là InO2
Phần II - vấn đề về tellurium-iodine
Mặc dù các nguyên tố trong bảng của Mendeleev chủ yếu được sắp xếp theo khối lượng nguyên
tử, nhưng điều này không đúng với tellurium (Te) và iodine Mendeleev nhận ra rằng theo tính chấthóa học thì tellurium phải xếp trước iodine, nhưng khối lượng nguyên tử không ủng hộ trật tự này.Ông đã đánh dấu khối lượng tellurium bằng một dấu chấm hỏi để làm nổi bật giá trị đáng ngờ củanó
Giá trị hiện đại cho nguyên tử khối của tellurium là: 127,60 ± 0,03 Lý do của sai số lớn là dotellurium trong tự nhiên là hỗn hợp của 8 đồng vị khác nhau mà tỷ lệ các đồng vị có thể thay đổi tùythuộc vào mẫu Ngược lại, iodine có trong tự nhiên có một đồng vị duy nhất iodine-127, do đónguyên tử khối có độ chính xác cao: 126,904472 ± 0,000003
(b) Có bao nhiêu proton, neutron và electron trong iodide ion?
Đồng vị nặng nhất trong số các đồng vị được tìm thấy trong tự nhiên là tellurium-130 có nguyên
tử khối là 129,906223 Về mặt kỹ thuật, tellurium-130 có tính phóng xạ rất nhẹ và nếu không cónguyên tố này trong tự nhiên, thì nguyên tử khối của tellurium sẽ là 126,412449 (nhỏ hơn iodine)
(c) Tính phần trăm Tellurium-130 trong tellurium tự nhiên.
Phần III - Nguyên tố thallium
Mendeleev cũng đã đặt nhầm nguyên tố có độc tính cao là thallium (Tl) vào nhóm IA chứ khôngphải nhóm IIIA như hiện tại Có những lý do chính đáng cho lỗi này Thallium có thể tạo muối hóatrị III giống như các nguyên tố khác trong nhóm của nó, nhưng Tl(III) không bền như Tl(I) Ví dụ,thêm các iodide ion vào dung dịch thallium(III) nitrate thực sự tạo ra kết tủa thallium (I) iodide
(d) Viết phương trình phản ứng của dung dịch thallium(III) nitrat với potassium iodide.
Phần IV - Bảng dạng rút gọn của Mendeleev
Trong phiên bản thứ hai(như bên dưới), Mendeleev đã cập nhật nguyên tử khối indium và định
vị chính xác cả indium và thallium Ông cũng sắp xếp các nhóm nguyên tố theo chiều dọc;Mendeleev đã trộn các nguyên tố kim loại chuyển tiếp với các nguyên tố phân nhóm chính của bảngtuần hoàn Điều này có ý nghĩa vì các nguyên tố mà Mendeleev xếp vào một nhóm nhất định tạothành các hợp chất tương tự, đặc biệt là các oxide và hydrides của chúng
Trang 26Hình 2.18 Bảng tuần hoàn thứ hai của Mendeleev năm 1871 (e) Tất cả các nguyên tố nhóm V trong bảng tuần hoàn Mendeleev, bao gồm nitơ và niobium
(Nb), tạo thành oxide hóa trị V
(i) Viết công thức của nitrogen (V) oxide và niobium(V) oxide
(ii) Tồn tại hai muối lithium niobate(V) khác nhau Một chất tương tự với muối được tạo thànhkhi một mol lithium hydroxit trung hòa một mol nitric(V) acid; còn lại là tương tự với muối lithiumđược tạo thành khi ba mol lithium hydroxit trung hòa một mol phosphoric(V) acid Xác định haicông thức của litthium niobat(V)
Đáp án
(a) Tính nguyên tử khối của indium
(i) Công thức indium oxide là InO
(ii) Công thức indium oxide là InO2
(b) Trong iodide ion
- Số proton = 53 - Số electron = 54 - Số neutron = 127 - 53 = 74
(i) Viết công thức của:
nitrogen (V) oxide N2O5 niobium(V) oxide Nb2O5
(i) Hai công thức của lithium niobate(V) là
- Muối thứ nhất tương tự như HNO3 => là LiNbO3
- Muối thứ hai tương tự H3PO4 => Li3NbO4
Bài 35: Hình ảnh dưới đây biểu thị một phần của bảng tuần hoàn: 5 nguyên tố A, B, C, D và
E có số hiệu nguyên tử không quá 20 Trong đó các số hiệu nguyên tử thỏa mãn ZA < ZB <
ZC < ZD < ZE ≤ 20 Phân lớp electron ngoài cùng của E là 4s2 Vị trí của bốn nguyên tố A, B,
C và D trong bảng tuần hoàn được biểu thị như sau:
AVIA VIIA
A
Trang 27Hình 2.19 Bảng tuần hoàn mô phỏng.
Dựa vào thông tin trên, hãy trả lời các câu hỏi sau:
(1) Vị trí của nguyên tố C trong bảng tuần hoàn là ; cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố D là
(2) Công thức hợp chất tạo bởi nguyên tố A và nguyên tố E là
(3) Công thức oxide cao nhất của B là , có tính ; công thức
hydroxide cao nhất của D là , có tính ; Công thức hydroxide cao nhất của C là , có tính ;
(4) Chiều tăng dần bán kính nguyên tử của A, B, C, D, E là
(5) Chiều tăng dần tính base của các oxide tướng ứng với nguyên tố B, C, D là
(2) Công thức hợp chất tạo bởi nguyên tố A và nguyên tố E là CaF2
(3) Công thức oxide cao nhất của B là Na2O, có tính base; công thức hydroxide cao nhấtcủa D là HClO4, có tính acid, công thức hydroxide cao nhất của C là Al(OH)3, có tính lưỡngtính
(4) Chiều tăng dần bán kính nguyên tử của A, B, C, D là: A < D < C < B
(5) Chiều tăng dần tính base của các oxide tướng ứng với nguyên tố B, C, D là
Bài 36: Hợp chất X được sử dụng làm phân bón và được sử dụng để chế tạo thuốc nổ
đen… Hợp chất X được tạo nên từ 3 nguyên tố A, B, C Trong đó A là nguyên tố s có chứa
7 electron trên phân lớp s; B là nguyên tố p có chứa 3 electron trên phân lớp p; số protontrong hạt nhân nguyên tố C nhiều hơn số proton của B là 1 hạt
Trang 28Sử dụng thông tin trong bảng, trả lời các câu hỏi sau.
a Trong ba nguyên tố ①, ⑤ và ⑥ nguyên tố có tính phi kim mạnh nhất là
b Công thức hợp chất tạo bởi các nguyên tố ⑤, ⑥ , và ⑦ với hydrogen lần lượt
là , , ;
c Trong số bảy nguyên tố, bán kính nguyên tử nhỏ nhất là _
d Chiều giảm dần tính base của hydroxide tương ứng tạo bởi các nguyên tố ②, ③, ④ là
Đáp án:
Theo vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn, ① là H, ② là Na, ③ là Mg, ④ là Al, ⑤
là C, ⑥ là O và ⑦ là Cl;
a Tính phi kim mạnh nhất là oxygen
b Công thức hợp chất tạo bởi các nguyên tố ⑤, ⑥ , và ⑦ với hydrogen lần lượt là CH4,
H2O, HCl
c Trong số bảy nguyên tố, bán kính nguyên tử nhỏ nhất là hydrogen
d NaOH > Mg(OH)2 > Al(OH)3
Bài 38: Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố hóa học (ba nguyên tố
thuộc cùng chu kỳ) Biết trong X:
- Tổng số hạt mang điện bằng 84