Chuyên đề 5 : Phản ứng hạt nhân và đáp án chương I

KIẾN THỨC CƠ BẢN  Ta gọi chung sự biến đổi hạt nhân do sự tự phân rã hạt nhân sự phóng xạ hoặc do tương tác giữa các hạt nhân với các hạt cơ bản p , n , e ,  … là phản ứng hạt là phản

CHUYÊN ĐỀ 5 : PHẢN ỨNG HẠT NHÂN

I KIẾN THỨC CƠ BẢN

 Ta gọi chung sự biến đổi hạt nhân do sự tự phân rã hạt nhân (sự phóng xạ) hoặc do tương tác giữa các hạt nhân với các hạt cơ bản (p , n , e ,  …) là phản ứng hạt ) là phản ứng hạt nhân – đó là quá trình biến đổi nguyên tố này thành nguyên tố khác

 Khi viết sự phản ứng hạt nhân cần tuân theo định luật bảo toàn điện tích và bảo toàn số khối

Vd : 23

11 Na + 4

2 He   26

12 Mg + 1

1 H

 Chu kì bán rã (t 1/2) là thời gian cần thiết để một nữa lượng mẫu chất nhất định bị phân rã

1/2

1

t ln 2 k

 (Với k là hằng số phóng xạ)

0 N 1 k= ln

t N (Với t là thời gian phóng xạ , N0 là lượng chất phóng xạ ban đầu ,

N là lượng chất phóng xạ sau thời gian t)

 Một số hạt cơ bản dùng làm "đạn" hoặc thoát ra trong các phản ứng hạt nhân

 Hạt  (Hạt nhân hêli 4 2+

2 He )

 Hạt nơtron (1

0 n) , hạt proton (1

1 p) , hạt  hay electron (0

-1 e) , hạt positron (0

1 e)

II BÀI TẬP

1 Hoàn thành các phản ứng hạt nhân sau :

a 7

3 Li + 1

1 H    ? c ?    23993 Np + 239

91 Pa

b 14

7 N + 1

0 n   ? + 1

1 H d ?    23994 Pu + 239

92 U

2 Khi phóng ra tia  , poloni 210

84 Po biến thành chì

a Viết phương trình phản ứng biểu diễn sự phóng xạ của poloni (cho biết tia 

là dòng các hạt nhân nguyên tử 4

2 He)

b Nếu chu kì bán rã của 210

84 Po là 140 ngày thì sau bao nhiêu ngày 1g poloni sẽ còn 0,125g

3 Đồng vị phóng xạ 131

53 I được dùng trong các nghiên cứu và chữa bệnh bứu cổ Một mẫu 131

53 I sau 3,325 ngày phóng xạ được 25%

a Xác định hằng số phóng xạ và chu kỳ bán hủy

b Tính thời gian cần thiết để lượng chất ban đầu còn lại 10%

4 Trong họ phóng xạ của Urani , các nguyên tố trong họ có số khối được tính theo công thức A = 4n + 2 với 51  n  59 Trong một mẫu đá chứa 40 g đồng vị đầu và 10,71g đồng vị cuối của dãy phóng xạ Tính tuổi mẫu đá , biết chu kì bán

rã từ X đến đồng vị cuối cùng là 4,51.1019 năm

5 Chu kì bán rã của Urani là 4,5 tỉ năm Hỏi sau bao nhiêu tỉ năm thì 2,4g Urani giảm xuống còn 0,15g

6 Chu kì bán rã của Radi (Ra) là 1620 năm Hỏi sau bao nhiêu năm từ 3g Ra giảm còn 0,375g

7 Nguyên tố Radon (Rn) có chu kì bán rã rất nhỏ Cứ 5g Rn sau thời gian 5544 phút

đã giảm còn 0,625g Tính chu kì bán rã của Rn (theo ngày)

8 Astatin là nguyên tố thuộc halogen , và là nguyên tố phóng xạ với chu kì bán hủy

là 8,3 giờ Astatin được điều chế bằng cách bắn hạt  vào nguyên tử 209

83 Bi

a Viết phương trình phản ứng tạo thành Astatin

b Nếu xuất phát từ 1,656.1023 nguyên tử Bi trên thì cuối cùng thu được bao nhiêu gam 211 At

c Lượng Astatin trên sau 168 giờ còn lại bao nhiêu

HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN CHƯƠNG I

- -CHUYÊN ĐỀ 1

1 a mC = 20,0898.10-24g ; C = 12u

b p

e

m

=1836

C

m

=4,5.10

C

m 1

m 

2 1,5.1014 lần

3 a DZn = 10,52 g/cm3

b Dhn = 3,22.1015 g/cm3

4 rCa = 0,179nm

5 rCa = 1,79 Ao ; rCu = 1,28 Ao

6 a 3,154.10-23g

b 7,535.1012tấn/cm3

c 1012 lần

7 D'Al = 3,66g/cm3

CHUYÊN ĐỀ 2

1 Có 6 oxit : 65

29Cu 16

8O ; 65

29Cu 17

8O ; 65

29Cu 18

8O ; 63

29Cu 16

8O ; 63

29Cu 17

8O ; 63

29Cu 18

8O

2 Có 12 phân tử

3 a Có 3 nguyên tố hóa học

b Nguyên tố thứ nhất có 2 đồng vị 11 5A và 10 5E Nguyên tố thứ hai có 3 đồng vị 20

10C ; 21

10D và 22

10G Nguyên tố thứ ba có một loại nguyên tử 23

11B

c HS tự giải

4 a %35Cl = 75%

b %m35Cl = 26,12%

5 mCu = 31,77g

6 %m11B = 14,42%

7 Số nguyên tử 2

1H trong 1 ml H2O là : 5,35.1020 nguyên tử

8 M = 79,92 đvC

9 a p = 38 ; A = 88

b AY = 89 ; AZ = 87

c đồng vị Z chiếm 90 nguyên tử 10.a A O 16

b 16O có 2558 nguyên tử ; 18O có 5 nguyên tử

c Có 6 loại phân tử oxi tất cả

11 M là Al , X là Cl 12.a MM = 56 ; MX = 32

b CTPT : FeS2 (pyrit sắt)

13 Nguyên tố Kali : 39

19K 14.a A1 = 28 ; A2 = 29 ; A3 = 30

b Số nơtron của các đồng vị lần lượt là 14 , 15 , 16.

15 A X  13

16 M là 56

26Fe 17.a M = 63,54  M là Cu

b MX = 65 ; MY = 63 18.a A X = 28,107 , Số khối của 3 đồng vị lần lượt là 28 , 29 , 30

b Số nơtron của các đồng vị lần lượt là 14 , 15 , 16

CHUYÊN ĐỀ 3

1 a MA = 20u ; MB = 23u ; MC = 35u

b 10A / 1s2 2s2 2p6 ; 11B / 1s2 2s2 2p6 3s1 ; 17C / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

c A là khí hiếm ; B là kim loại ; C là phi kim

2 Cấu hình electron của Fe : 26Fe / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2

26Fe2+ / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6

26Fe3+ / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5

3 HS tự giải

4 a 32

16A / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 : là phi kim

b 40

20B / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 : là kim loại

c 40

20C / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 : là kim loại

5 R có 4p , 4e , 5n 9 2 2

4R / 1s 2s

6 là nguyên tố Kali 19K / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

7 a Là nguyên tố Natri

b 11Na / 1s2 2s2 2p6 3s1

c Có 6 obitan và 11 electron

8 a Tùy thuộc vào số electron x trên phân lớp 4px Nếu x  2 thì X là kim

loại , nếu 3  x  5 thì Y là phi kim

b 35X / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5

20Y / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2

9 a M+ / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ; X2- / 1s2 2s2 2p6

b M ở ô 19 , chu kì 4 , nhóm IA ; X ở ô 8 , chu kì 2 , nhóm VIA

10 có 2 cặp phù hợp là : K2S và CaCl2 11.a A là Al ; B là Cl

b X.nH2O là AlCl3.6H2O 12.a X / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5

b X là Iot , Z = 53 , AX = 127 ; Y là Kali , Z = 19 , AY = 39

c X là phi kim , Y là kim loại 13.a 16A / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

19B / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

b Số khối của A là 32 , số khối của B là 39 14.a X là Na , Y là F , Z là Ne

b Xét với 3 trường hợp (Z = 19 , Z = 24 , Z = 29) CHUYÊN ĐỀ 4

1 a A là S có cấu hình A / 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

b B là F có cấu hình B / 1s2 2s2 2p5

2 a eA cuối cùng có 4 số lượng tử (n = 4 , l = 0 , ml = 0 , ms = 1

2

 ) A là Kali

eB cuối cùng có 4 số lượng tử (n = 3 , l = 1 , ml = 1 , ms = 1

2

 ) A là Agon

b CT của X là KClO3

3 Có 3 nguyên tử mà electron cuối cùng có 4 số lượng tử thỏa mãn

+ Nguyên tử Cacbon : n = 2 , l = 1 , ml = 0 , ms = 1

2



+ Nguyên tử Oxi : n = 2 , l = 1 , ml = 1 , ms = 1

2



+ Nguyên tử Natri : n = 3 , l = 0 , ml = 0 , ms = 1

2



4 Các cấu hình electron của 2 trường hợp đều không tồn tại mà phải

chuyển qua dạng bền hơn Đó là cấu hình của Cr và Cu

5 (2) và (3) đúng ; (1) và (4) không đúng

6 A /1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 , A là kim loại ; B /1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 , B là

phi kim

7 a A/ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 , A ở ô thứ 13 , chu kì 3 , nhóm IIIA B/ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 , B ở ô thứ 17 , chu kì 3 , nhóm VIIA

b Liên kết trong công thức cấu tạo AB3 là liên kết ion CHUYÊN ĐỀ 5

1 HS tự giải

2 a 210

84 Po   206

82 Pb + 4

2 He

b 420 ngày

3 a k = 0,0865

t 1/2 8,012 ngày

b t10%  26,624 ngày

4 1,75.109 năm

5 18 tỉ năm

6 4860 năm

7 1848 phút hay 1,283 ngày đêm

8 a HS tự làm

b 58,025g

c 4,7.10-5 g

-