STUDY TIP: Nếu bài toán cho số hạt trong 1 phân tử gồm nhiều nguyên tố khác loại hoặc ion đa nguyên tử thì ta sẽ gọi số p, n, e trong mỗi loại nguyên tử đó là Z, N, E, Z', N ', E 'sau đ
Trang 1CHƯƠNG 1: CẤU TẠO NGUYấN TỬ - PHÂN TỬ - ION KIẾN THỨC CƠ BẢN:
Lớp vỏ : electron mang điện tích âm
Proton mang điện tích dươngHạt nhân
Notron không mang điệnTrong đú, số electron bằng số proton
Hạt nhõn nguyờn tử
Hạt nhõn nguyờn tử bao gồm proton mang điện tớch dương và nơtron khụng mang điện Hai hạt này
cú khối lượng xấp xỉ gần bằng nhau:
m 1, 6726.10 kg; m 1, 6749.10 kgHạt nhõn cú khối lượng rất nhỏ nhưng hầu hết khối lượng nguyờn tử tập trung ở hạt nhõn do khối lượng của electron lớp vỏ khụng đỏng kể ( 31 )
Nguyờn tử khối trung bỡnh (kớ hiệu A): Trong tự nhiờn hầu hết cỏc nguyờn tố húa học đều cú nhiều
đồng vị nờn phải lấy nguyờn tử khối trung bỡnh của hỗn hợp đồng vị tớnh theo tỉ lệ phần trăm của mỗi đồng vị:
AKhối lượng hỗn hợp các đồng vị A x A x A x Tổng số nguyê n tử đồng vị
Trang 2Trong đó: A ;A ; ;A1 2 nlà số khối của các đồng vị tương ứng với tỉ lệ phần trăm số lượng đồng vị
x ; x ; ; x x1 x2 xn 100% 1
Chú ý: Nếu nguyên tố có 2 đồng vị thì ta có công thức A A x A (1 x) 1 2
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH
Gọi số p,n,e trong nguyên tử lần lượt là Z, N, E (nguyên dương)
Công thức cần ghi nhớ
Z = ETổng số hạt (S) = Z + N + E = 2Z + N
Số hạt mang điện là: Z+E = 2Z
Số hạt không mang điện: N
Dạng 1: Bài tập cơ bản về các hạt cơn bản cấu tạo nên nguyên tử
Nếu bài toán cho dữ kiện về tổng số hạt và một vài yếu tố khác thì ta giải theo 2 cách sau:
Với đồng vị bền (20 Z 80 ) hoặc S 60 thì ta có Z N 1,52Z hay S Z S
3,52 3Với đồng vị bền (1 Z 20 ) hoặc S 60 thì ta cóZ N 1, 22Z hay S Z S
3,52 3Nếu bài toán cho 2 dữ kiện là tổng số hạt và tổng số hạt nhân mang điện, không mang điện thì lập các phương trình và giải bình thường
Nếu bài cho tổng số hạt và biết số N lớn hơn số Z không nhiều hay hơn 1,2 đơn vị, ta có thể tính Z bằng cách lấy tổng số hạt trong nguyên tử chia 3 Lấy Z chính là số nguyên sát dưới kết quả vừa tính được.Nếu bài toán cho số hạt trong ion thì ta vẫn gọi số p,n,e trong nguyên tử của nó là Z, N, E Sau đó tính số hạt electron trong ion đó theo E và điện tích của ion:
Với ion là Aa thì có số electron bằng E – a
Với ion là Bbthì có số electron bằng E + b
STUDY TIP: Nếu bài toán cho số hạt trong 1 phân tử gồm nhiều nguyên tố khác loại hoặc ion đa nguyên
tử thì ta sẽ gọi số p, n, e trong mỗi loại nguyên tử đó là Z, N, E, Z', N ', E 'sau đó tiến hành lập các phương trình đưa về phương trình 4 ẩn
Dạng 2: Các bài tập cơ bản liên quan tới đồng vị
Nếu bài toán cho phần trăm các đồng vị yêu cầu xác định nguyên tử khối trung bình hoặc ngược lại thì ta
áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình để tính
Nguyên tử khối trung bình
Nguyên tử A có các đồng vị A , A , , A1 2 ntương ứng lần lượt với tỉ lệ số lượng đồng vị làx , x , , x1 2 n
Trang 3Nếu bài toỏn cho nguyờn tử khối trung bỡnh và phần trăm đồng cỏc đồng vị yờu cầu tớnh số khối của cỏc đồng vị thỡ ta căn cứ vào giả thiết lập hệ giải cỏc ẩn A , A 1 2
Nếu bài toỏn yờu cầu tớnh phần trăm khối lượng đồng vị trong hợp chất thỡ ta là cỏc bước như sau:
Xỏc định nguyờn tử khối trung bỡnh của cỏc nguyờn tố và phần trăm cỏc đồng vị
Tớnh phần trăm đồng vị: % khối lượng đồng vị Khối lượng đồng vị 100%
phân tử khối hợp chất
Cụ thể, nguyờn tố X cú nguyờn tử khối là A, đồng vị X1 của nguyờn tố X cú số khối là A1 và phần trăm
số lượng của đồng vị X1 là x1% thỡ phần trăm khối lượng của đồng vị X1 trong hợp chất A B Ca b clà:
Bài toỏn tỡm số hợp chất được tạo thành bởi cỏc đồng vị của 2 nguyờn tố
Bài toỏn tổng quỏt: Nguyờn tố X cú a đồng vị Nguyờn tố Y cú b đồng vị Trong tự nhiờn cú thể cú bao
nhiờu phõn tử X Yn mcấu tạo từ cỏc đồng vị trờn
Số cỏc chọn 1 đồng vị của Y là : b
Số phõn tử được tạo thành từ cỏc đồng vị của X và Y là:
a).b(a + CTrường hợp 3: Tương tự trường hợp 2
STUDY TIP: Với cỏc bạn đang học lớp 10 chưa được học phần tổ hợp xỏc suất thỡ cỏc bạn cú thể làm
theo phương phỏp liệt kờ hoặc tạm hiểu và nhớ cụng thức với cỏch ẩn 2trờn mỏy tớnh như sau:
a
CĐối với mỏy tớnh Fx-570Es PLUS hoặc Fx-570 VN PLUS: a_SHIFT_+_2
Đối với mỏy tớnh Fx-500:a_nCr_2
VÍ DỤ MINH HỌA
Bài 1: Một nguyờn tử của nguyờn tố X cú tổng số hạt cơ bản (e; p ; n) là 95 Xỏc định nguyờn tử X biết
rằng X cú số khối chia hết cho 5
Trang 4Số khối của X chia hết cho 5 nên ta có:
Bài 2: Một nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (e; p ; n) là 52 Xác định nguyên tử X.
Lời giải
Do S 60 nên áp dụng công thức S Z S Ta có Vậy Z là Cl
3, 22 3 16,149 Z 17,333 Z 17
Bài 3: Nguyên tử R có tổng số hạt cơ bản là 34 trong số hạt mang điện nhiều gấp 1,833 lần số hạt không
mang điện Xác định kí hiệu nguyên tử của nguyên tử R
Bài 4: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (p; n; e) là 58 trong đó số hạt mang điện tích âm
ít hơn số hạt mang điện là 1 Nguyên tố X là:
Nhận xét: Với bài tập trắc nghiệm, các bạn có thể không cần phải trình bày các bước giải như trên mà có
thể suy luận nhanh ra đáp án như sau:
Theo đề ra ta có: N – E = 1 khi đó giá trị của Z (hoặc E) và N là gần bằng nhau
Khi đó ta tính trung bình cộng số hạt mỗi loại trong nguyên tử X:
5819,33 19
Vì Z và N gần bằng nhau và Z nhỏ hơn nên ta lấy giá trị của Z là số nguyên nhỏ hơn gần nhất với giá trị trung bình cộng vừa tính được Suy ra Z 19 X là K
STUDY TIP:
+) Khi lấy giá trị nguyên của Z phải lấy giá trị nguyên gần nhất với kết quả tính được
+) Với bài toán này ta hoàn toàn có thể áp dụng phương pháp 1 và 2 để giải nhưng so với phương pháp 3 thì mất thời gian hơn vì vậy trong khi làm bài tập việc đầu tiên chúng ta cần làm là quan sát và tìm những
gì đặc biệt để định hướng phương pháp thích hợp
Bài 5: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (n, p, e) là 40 Ion X3có số hạt mang điện tích âm ít hơn số hạt không mang điện là 4 Xác định nguyên tố X
Trang 5Lời giải:
Cách 1: Áp dụng công thức: S Z S 12, 42 Z 13 Z 13
3, 22 3 Vậy X là Al
Cách 2: Ion X3 được hình thành khi nguyên tử X mất đi 3 electron Nên:
Theo giả thiết ta có: 2Z N 4 Z 13 X là Al
Lời giải
Gọi Z, N, E, Z', N ', E ' lần lượt là số p, n, e có trong nguyên tử M và X ta có
Trong phân tử M X2 có tổng số hạt p, n, e là 140:
(1)2(Z E N) Z' E N ' 2(2Z N) 2Z' N ' 140
Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt:
(2)2(Z E) Z' E ' 2N N ' 4Z 2Z' 2N N ' 44
Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23: Z N Z ' N ' 23 .
Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt:
(4)2Z N 2Z' N 34
STUDY TIP: Đối với dạng này thì ta thường sẽ lập được bốn phương trình với bốn ẩn khác nhau nếu
không có phương pháp giải thì sẽ mất rất nhiều thời gian vì vậy để giải nhanh hệ 4 ẩn này ta nên làm theo các bước sau:
+ Đưa phương trình (1) và (2) về hệ phương trình hai ẩn rồi giải cụ thể ở bài này là đưa về 2 ẩn 2Z + Z’
và 2N + N’ Tương tự phương trình (3) và (4) ta cũng đưa về hệ 2 ẩn Z- Z’ và N – N’
+ Cộng trừ các phương trình (1); (2) và (3); (4) để đưa về hệ phương trình 2 ẩn Z và Z’
Bài 7: Anion X2có tổng số hạt cơ bản là 50, trong nguyên tử X thì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16 Cấu hình electron của X2 là:
Trang 6A [Ar]3s 3p2 6 B [Ne]3s 3p2 4 C [Ar]3d 4s5 1 D [Ar]3s 3p2 4
Lời giải
Một bài tập khá đơn giản, dễ dàng nhận thấy đây là dạng bài toán (2):
+ Gọi số p, n, e trong nguyên tử lần lượt là Z, N, E (nguyên dương)
+ Anion X2có tổng số hạt cơ bản là 50:
Z E P 2e 2Z N 2 50 2Z N 48 + Trong nguyên tử X thì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16: 2Z N 16
Bài 8: Nguyên tử của 1 nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (proton, nơtron, electron) là 82 hạt Trong đó
hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 22 hạt Nguyên tố X là:
+ Với Z 25 N 32 (25.2 32 22 loại)
+ Với Z 26 N 30 (26.2 30 22 nhận)
+ Với Z 27 N 28 (27.2 28 22 loại)
Vậy Z 26 X là Fe
Cách 2: Gọi số p, n, e trong nguyên tử lần lượt là Z, N, E (nguyên dương)
+ Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (proton, nơtron, electron) là 82 hạt: 2Z N 82 + Hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 22 hạt: 2Z N 22
Nhận xét: Đây chỉ là bài tập đơn giản giúp ta nắm vững nền tảng, linh hoạt trong việc sử dụng phương
pháp để giải các bài tập khó và phức tạp hơn
So với cách giải 1 thì cách giải 2 nhanh và tiết kiệm thời gian hơn so với cách 1 do không phải xét các trường hợp Vì vậy tùy từng bài toán; từng trường hợp để sử dụng phương pháp hợp lí tiết kiệm thời gian cho những câu khó hơn
Bài 9: Hợp chất A được tạo thành từ ion M+ và X2- có tổng số hạt là 116, trong A số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 36 Mặt khác số khối của ion M+ nhỏ hơn số khối của ion X2- là 12 Tổng
số hạt trong ion M+ ít hơn trong ion X2- là 17 Vậy A là:
Trang 7Lời giải Cách 1: Gọi Z, N, E, Z', N ', E 'lần lượt là số p, n, e có trong nguyên tử M và X Hợp chất A được tạo thành từ ion M+ và X2-.
Do đó A có dạng là M X2
+ A có tổng số hạt là 116 nên
(1)2(Z E N) Z' E ' N ' 4Z 2Z' 2N N ' 116 + Trong A số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 36:
(2)2(Z E) Z' E ' (2N N ') 4Z 2Z' (2N N ') 36 + Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 7:
(3)(Z' 2 N') (Z N 1) 12 (Z' Z) (N' N) 9 + Tổng số hạt trong ion M+ ít hơn trong ion X2- là 17:
(4)(2Z' N ' 2) (2Z N 1) 172(Z' Z) (N ' N) 14
Nhận xét: Một bài toán với 3 cách giải khác nhau cho ta thấy được tầm quan trọng của việc quan sát
trong giải nhanh các bài tập hóa học Ngoài kiến thức nền tảng nắm chắc các bạn cần luyện thêm kỹ năng quan sát và thử đáp án Điều đó sẽ giúp ích cho các bạn nhiều trong việc giải nhanh các bài tập tính toán
Câu 10: Tổng số proton, nơtron, electron trong phân tử MX3 là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn
số hạt không mang điện là 60 Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn của M là 8 Tổng số hạt (p, n, e) trong
X- nhiều hơn trong M3+ là 16 Vậy M và X lần lượt là:
Lời giải
Trang 8Định hướng 1: Giải theo phương pháp lập hệ:
Gọi Z, N, E, Z', N ', E 'lần lượt là số p, n, e có trong nguyên tử M và X ta có:
Theo giải thiết ta có
2Z 6Z' 3N N ' 196(1)2Z 6Z' (3 N N') 60(2)(Z' Z) (N' N) 8(3)2(Z' Z) (N' N) 12(4)
Định hướng 2: Liệu có cách nào giải nhanh hơn không? Quan sát thấy từ dữ kiện “Tổng số proton,
nơtron, electron trong phân tử MX3 là 196” ta có thể tìm tổng số hạt trung bình từ đó có thể loại dần các đáp án sai:
Ta có: SM 3SX 196(5) S 196 49
1 3
Ta thấy tổng số hạt của Clo và Brom đều lớn hơn 49
Do đó M phải có tổng số hạt bé hơn 49 M chỉ có thể là Al
Từ (5) ta suy ra SX = 52 Vậy X là Cl
Đáp án A.
Phân tích: Định hướng đầu tiên khi đọc xong đề bài toán là lập hệ 4 ẩn sau đó chuyển về 2 ẩn để tìm số
hiệu nguyên tử của các chất từ đó tìm ra hợp chất cần tìm Nhưng ngoài cách đó liệu ta có thể nhìn vào đáp án để tìm chất không? Quan sát thấy đáp án gồm 4 chất hoán đổi vị trí cho nhau vì vậy ta chưa thể xác định được chất nào Vậy có các nào để từ 4 đáp án ta có thể suy ra nhanh đáp án không?
Bài 11: Hợp chất MX2 được tạo từ ion M2+ và X- có tổng số hạt cơ bản (p, n, e) là 186, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54 hạt Biết số hạt e trong ion M2+ nhiều hơn trong ion X-
là 6 hạt và số khối của ion M2+ gấp 1,6 lần số khối của ion X- Nhận xét nào sau đây về hợp chất MX2 là đúng?
A Phản ứng được với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư thu được kết tủa.
B Hợp chất MX2 là muối axit, trong dung dịch làm quỳ tím chuyển thành màu hồng.
Gọi Z, N, Z', N ' lần lượt là số proton, nơtron của M và X
Theo giả thiết ta có:
2Z 4Z' N 2N ' 186(1)(2Z 4Z) (N 2N ') 54(2)(Z 2) (Z' 1) 6(3)
Z N 2
1,6(4)Z' N ' 1
Trang 9Xét các đáp án:
A: Đúng: kết tủa là AgCl
B: Sai: Dung dịch muối FeCl2 không làm thay đổi màu quỳ tím
C: Sai: FeCl2 là chất điện li mạnh
D: Sai: FeCl2 vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử do Fe ở trạng thái oxi hóa trung gian
Đáp án A.
STUDY TIP:
+ So với cách giải 1 thì cách giải 2 nhanh hơn rất nhiều cách 2 chỉ tầm khoảng 20s là có thể suy nhanh ra đáp án Vì vậy các bạn cần rèn luyện kỹ năng tự đặt câu hỏi và giải quyết vấn đề đặt ra, có như vậy thì các bạn mới có thể luyện cho mình các kỹ năng tư duy, giải nhanh
+ Để làm được cách 2 nhanh chóng ngoài kĩ năng ra các bạn cần phải nắm chắc số hiệu nguyên tử; số khối của các chất
Bài 12: Hợp chất H có công thức là MAx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng M là kim loại, A là
phi kim thuộc chu kì 3 Trong hạt nhân M có số hạt notron hơn số hạt proton là 4, trong hạt nhân của A có
số proton và số notron bằng nhau Tổng số proton trong MAx là 58 Hai nguyên tố M và A là:
Quan sát – phân tích: Hệ 5 ẩn gồm 4 phương trình không thể giải thông thường để tìm nghiện vì ta cần
phải rút gọn nghiệm: Phương trình (2) chứa ẩn ZM và x ZA từ phương trình (1); (3); (4) ta có thể đưa về 1 phương trình chứa 2 ẩn ZM và x
Trang 10X 1 2 3
Vậy H là FeS2
Đáp án A.
Phân tích: Bài toán trở nên phức tạp hơn khi đề bài chưa cho biết chỉ số x Vậy làm thế nào để xác định
được x là một câu hỏi được đặt ra? Và chúng ta phải giải quyết nó như thế nào?
Ban đầu đọc đề ta chưa thể hình thành ý tưởng do đề bài chưa cho chỉ số x Vậy việc đầu tiên là ta sẽ tóm tắt bài toán bằng các phép tính sau đó quan sát để tìm ra mấu chốt vấn đề
Câu 13: Cho hợp chất X có công thức phân tử là MxRy trong đó M chiếm 52,94% về khối lượng Biết x +
y = 5 Trong nguyên tử M số nơtron nhiều hơn số proton là 1 Trong nguyên tử R có số nơtron bằng số proton Tổng số hạt proton; electron và nơtron trong X là 152 Tổng số hạt proton có trong X là:
Quan sát – phân tích: Để tìm câu trả lời cho bài toán ta chỉ cần xác định được 4 ẩn x; y; Z ; ZM R
Vì vậy ta sẽ tìm cách khử các ẩn không cần thiết bằng cách thế phương trình (3) và (4) lầ lượt vào phương trình (1) và (5):
Thế (3) và (4) vào phương trình (1) ta được: M
Trang 11x 1 2 3 4
Cặp nghiệm thỏa mãn: x = 2 và M là Al
Thay x và ZM vào (7) và (2) ta tìm được y =3 và ZR 8 R là Oxi
Do đó hợp chất X là Al2O3 tổng số proton trong X là 13.2 + 8.3 = 50
Đáp án B.
Phân tích: Đây là một bài hóa khó dành cho những bạn muốn đạt điểm 10 trong đề thi đại học Bài toán
trở nên khó khăn hơn rất nhiều khi ta chưa xác định được 2 chỉ số x và y
Khi chưa có định hướng nào để giải bài này thì việc đầu tiên chúng ta nên làm là biểu diễn bài hóa ra các phương trình sau đó quan sát phân tích để tìm hướng giải quyết
Bài 14: Hợp chất Z được tạo nên từ cation X+ và anion Y-, mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên tố phi kim tạo nên Biết tổng số proton trong X+ là 11 và trong Y- là 47 Hai nguyên tố trong Y3- thuộc 2 chu
kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và có số thứ tự cách nhau 7 đơn vị Phát biểu nào sau đây về hợp chất M là sai:
A Phân tử khối của Z là 1 số lẻ
B Trong hợp chất Z chỉ chứa hai loại liên kết ion và liên kết cộng hóa trị
C Z phản ứng được với dung dịch NaOH
D Hợp chất Z phản ứng được với dung dịch AgNO3 tạo kết tủa màu trắng
Lời giải
Bài toán không còn đơn giản khi không chỉ dừng lại ở hợp chất do 2 ion đơn thuần tạo nên mà nó đã được
mở rộng ra ion gồm nhiều nguyên tố tạo thành (như 2 2 ) Vì vậy để giải quyết được
Tìm anion Y 3- : Tương tự ta cũng sẽ làm bài hóa nhỏ sau: “Hợp chất Y do 5 nguyên tố phi kim thuộc 2 chu
kỳ kế tiếp trong bảng tuần hoàn và có số thứ tự cách nhau 7 đơn vị tạo nên Biết rằng tổng số proton trong
Trang 12Mặt khác theo giả thiết ta có 2 nguyên tố phi kim tạo nên Y thuộc 2 chu kỳ liên tiếp
Hai nguyên tố đó thuộc chu kỳ 2 và chu kỳ 3
Chu kỳ 3 có các phi kim Si(14); P(15); S(16); 17 (Cl)
Từ đó ta suy ra được các cặp là (Si – N); (P – O); (S – F)
Dễ dàng nhận thấy cặp thỏa mãn là (P – O) với ion 3
Ta có hệ phương trình 4 ẩn 3 phương trình nên nghĩ ngay đến phương pháp biện luận
Thế (1) và (3) vào phương trình 2 ta được
A: Đúng: Phân tử khối của Z là 133
B: Đúng: Trong Z chỉ chứa liên kết ion (giữa NH4và 3 ) và liên kết cộng hóa trị (giữa N và H; giữa P
Nhận xét: Đây là một trong những dạng bài tập khó dành cho những bạn đặt mục tiêu 9-10 trong kì thi
đại học Thực tế thì với bài này ban đầu khi vừa đọc xong đề ta có thể đoán ngay được cation ở đây NH4
vì trong chương trình hóa học phổ thông ta chỉ có duy nhất 1 cation mà được tạo nên từ các nguyên tố đó
là NH4 Vì vậy nếu gặp lại dạng toán này thì chúng ta có thể suy ra ngay cation và để chắc chắn thì chúng ta có thể thử lại giả thiết
Bài 15: Trong tự nhiên Cu có hai đồng vị là 63 chiếm 73% và Tính nguyên tử khối trung bình
29Cucủa nguyên tố Cu
Lời giải
Áp dụng công thức: A A x A (1 x) 1 2 ta có ACu 63.0,73 65.(1 0,73) 63,54
Chú ý: Nếu bài toán yêu cầu ngược lại thì ngoài cách viết ra công thức thay số và giải ẩn x thì ta có thể
áp dụng phương pháp đường chéo để giải (đối với bài toán 2 đồng vị):
Trang 131
29Cubằng 16
Lời giải
Nguyên tử khối trung bình của đồng là: 65.0, 27 63.(1 0, 27) 63,54
Phân tử khối của Cu2O là: 2.63,54 16 143, 08
Phần trăm khối lượng của trong phân tử Cu2O là:
STUDY TIP: Đối với dạng bài tập này ta chỉ cần áp dụng công thức 1 cho đồng vị chứa tổng số hạt ít
nhất để tìm Z từ đó suy ra luôn Z của đồng vị còn lại
Bài 19: Trong tự nhiên H có 3 đồng vị: 1H, H, H2 3 Oxi có 3 đồng vị 16O, O, O17 18 Hỏi có bao nhiêu loại phân tử được tạo thành từ các loại đồng vị trên:
Lời giải
Trang 14Viết lại phân tử H2O thành H O H 2 nguyên tử H liên kết với 1 nguyên tử Oxi để tạo nên phân tử nước:
+ Số cách chọn nguyên tử Oxi là: 3 cách chọn tương ứng với 3 đồng vị 16; 17; 18
+ Số cách chọn 2 nguyên tử H là:
2 3
Phân tích: Trong tổng số 12 loại phân tử này sẽ có những phân tử có phân tử khối bằng nhau vậy số loại
phân tử khối chắc chắn sẽ ít hơn 12 Làm thế nào để tìm số loại phân tử khối? Phân tử khối sẽ bị giới hạn bởi 2 giá trị min và max Do 14, 15 và 16, 17, 18 là các số tự nhiên liên tiếp nên tổng số giá trị trong đoạn
đó sẽ là số loại phân tử khối
Phân tích: Đầu tiên, ta sẽ nghĩ đến việc liệt kê tất cả sau đó tìm số loại phân tử có phân tử khối trùng
nhau nhưng chỉ có 1 – 2 phút thì điều này là không thể Liệu có cách giải nào khác nhanh hơn không? Với dạng toán này vừa đọc hết đoạn đầu ta sẽ nghĩ là đề bài sẽ hỏi có bao nhiêu phân tử đioxit được tạo thành Vậy liệu đề có đòi hỏi mình cái này không? Nếu sử dụng phương pháp liệt kê thì chúng ta cũng phải tính được nó Vì vậy bước đầu ta sẽ làm với bài toán đơn giản là có bao nhiêu phân tử đioxit được tạo thành
D BÀI TẬP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG
Câu 1: Đồng có 2 đồng vị 63 (chiếm 69,1% tổng số đồng vị) và Nguyên tử khối trung bình của
Cu
Cu là:
A 64,000 (u) B 63,542 (u) C 64,382 (u) D 63,618 (u)
Câu 2: Nguyên tố Cu có nguyên tử khối trung bình là 63,54 có 2 đồng vị X và Y, biết tổng số khối là
128 Số nguyên tử đồng vị X bằng 0,37 số nguyên tử đồng vị Y Vậy số khối của X và Y lần lượt là
Câu 3: Nguyên tố Bo có 2 đồng vị 11B (x1%) và 10B (x2%) MB 10,8 Giá trị của x1% là:
Trang 15Câu 4: Trong tự nhiên oxi có 3 đồng vị16O(x1%),17O(x2%),18O(4%), nguyên tử khối trung bình của oxi
là 16,14 Phần trăm đồng vị 16O và 17O lần lượt là:
Câu 5: Một nguyên tố X có 3 đồng vị A 1X(79%), A 2X(10%), A 3X(11%) Biết tổng số khối của 3 đồng
vị là 75, nguyên tử khối trung bình của 3 đồng vị là 24,32 Mặt khác số nơtron của đồng vị thứ 2 nhiều hơn số nơtron đồng vị 1 là 1 đơn vị A1, A2, A3 lần lượt là:
Câu 6: Một nguyên tử X có tổng số hạt p, n, e bằng 40 Trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng
số hạt không mang điện là 12 hạt Số khối của nguyên tử X là:
Câu 8: Cho 5,85 gam muối NaX tác dụng với dung dịch AgNO3 dư ta thu được 14,35 gam kết tủa trắng
Nguyên tố X có hai đồng vị 35X(x1%) và 37X(x2%) Vậy giá trị của và lần lượt là:
Câu 9: Trong phân tử M2X có tổng số hạt p, n, e là 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt
không mang điện là 44 hạt Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23 Tổng số hạt p, n, e trong nguyên
tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt Công thức phân tử của M2X là
Câu 10: Trong phân tử MX2 có M chiếm 46,67% về khối lượng Hạt nhân M có số nơtron nhiều hơn số
proton là 4 hạt Trong nhân X số nơtron bằng số proton Tổng số proton trong phân tử MX2 là 58 Công thức phân tử của MX2 là
Câu 11: Nguyên tử của nguyên tố R có tổng số hạt p, n, e bằng 18 và tổng số hạt không mang điện bằng
trung bình cộng của tổng số hạt mang điện Vậy số electron độc thân của nguyên tử R là
Câu 12: R có tổng số hạt p, n, e bằng 34, hiệu số hạt nơtron và electron là 1 Số e độc thân của R là:
Câu 13: Tổng số hạt p, n, e của một nguyên tử bằng 155 Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang
điện là 33 Số khối của nguyên tử đó là:
Trang 16Câu 16: Nguyên tử X có tổng số hạt p, n, e là 34 và số khối là 23 Số lớp và số e lớp ngoài cùng lần lượt
là
Câu 17: Cho 10 gam ACO3 tác dụng với dung dịch HCl dư thì thu được 2,24 lít khí CO2 (đktc) Cấu hình
electron của A là (biết A có số hạt proton bằng số hạt nơtron)
Câu 20: Hai nguyên tử X và Y có tổng số hạt cơ bản proton, nơtron, electron là 142 Trong đó tổng số hạt
mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 142 Trong đó tổng số hạt mang điệm nhiều hơn số hạt không mang điện là 42 Tỉ lệ số proton của ion X2+ và Y3+ ion là 10/13 Ở trạng thái cơ bản số electron độc thân của nguyên tử X và ion Y3+ lần lượt là
Câu 21: Hợp chất A được tạo từ cation M2+ và anion X2- Tổng số hạt trong A là 84 Trong A số hạt mang điện lớn hơn số hạt không mang điện là 28 hạt Số hạt mang điện trong ion M2+ lớn hơn số hạt mang điện trong ion X2- là 20 Xác định chất A:
Câu 22: Tổng số proton, nơtron, electron trong phân tử XY2 là 96 Số khối của nguyên tử Y bằng 0,6 lần
số proton của nguyên tử X Số khối của nguyên tử X nhiều hơn số hạt mang điện của Y là 28 Y là
Câu 23: Tổng số proton, nơtron và electron trong nguyên tử X bằng 1,4375 lần số hạt mang điện của
nguyên tử Y Tổng số proton, nơtron, electron trong nguyên tử Y bằng 1,6 lần số hạt mang điện của nguyên tử X Tổng số nơtron trong 1 nguyên tử X và 1 nguyên tử Y bằng số hạt mang điện của Y Tỉ lệ số hạt mang điện giữa X và Y là
Câu 24: Tổng số proton, nơtron và electron trong nguyên tử X bằng 3,75 lần số hạt mang điện của
nguyên tử Y Tổng số proton, nơtron, electron trong nguyên tử Y bằng 0,65 lần số hạt mang điện của nguyên tử X Tổng số nơtron trong 1 nguyên tử X và 1 nguyên tử Y bằng 1,875 lần số hạt mang điện của
Y Tỉ lệ số hạt mang điện giữa X và Y là
Trang 17Câu 25: Clo có 2 đồng vị 35 và với nguyên tử khối trung bình của clo là 35,4846 Phần trăm khối
17Cl 37
17Cllượng 37 trong NaClO3 (với và ) là:
Câu 27: Trong tự nhiên đồng vị 37 chiếm 24,23% số nguyên tử clo Nguyên tử khối trung bình của clo
Clbằng 35,5 Thành phần phần trăm về khối lượng của 37 có trong HClO4 là (với , ):
Cl 16
O
Câu 28: Trong thiên nhiên, hiđro có 3 đồng vị với số khối lần lượt là 1, 2, 3 và oxi có 3 đồng vị có số
khối lần lượt là 16, 17, 18 Số loại phân tử H2O tối đa có thể hình thành từ các đồng vị trên là:
Câu 29: Hiđro có nguyên tử khối là 1,008 Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị 2 trong 1ml nước
1H(cho rằng trong nước chỉ có hai đồng vị 1Hvà 2H) Biết rằng dH O2 1g / mlvà nguyên tử khối của oxi là 16
Câu 30: Một hỗn hợp gồm 2 đồng vị có nguyên tử lượng trung bình là 31,1 đvC, với tỉ lệ mỗi đồng vị là
90% và 10% Tổng số các hạt trong 2 đồng vị là 93 và số hạt không mang điện bằng 0,55 lần số hạt mang điện Tổng số nơtron có trong 2 đồng vị là:
HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
Chọn số lượng nguyên tử Y là 100 thì số lượng nguyên tử X là 37
Gọi số khối của X là A thì số khối của Y là (128 – A)
Do đó nguyên tử khối trung bình của Cu là:
Câu 3: Đáp án A
Trang 18Theo giải thiết đề bài ta có hệ:
A 2479A1 10A2 11A3
Vì phần trăm các đồng vị bằng nhau nên mỗi đồng vị chiếm 50%
Vì các loại hạt trong X1 bằng nhau và X1 có tổng số hạt (gồm p, n, e) là 18
Có phản ứng: NaX AgNO 3AgX NaNO3
Nhận thấy: 1 mol AgX nặng hơn 1 mol NaX là
Trang 19x 2535,5
Gọi số proton, notron của M và X lần lượt là ZM, NM, ZX và NX Vì trong nguyên tử hay phân tử thì đều
có tổng số proton bằng tổng số electron nên ta có:
Nhận xét: Với bài này, khi quan sát các đáp án ta dễ dàng nhận thấy X là O Khi đó các bạn có thể tìm
nhanh đáp án bằng cách thay nhanh số proton và số notron của O và một trong các giả thiết của đề bài để tìm ra M
Câu 10: Đáp án A
Gọi số proton, notron của M và X lần lượt là ZM, NM, ZX và NX
Vì khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton và khối lượng của notron nên khối lượng của nguyên tử tính gần đúng là số khối của nguyên tử đó Khi đó theo giả thiết đề bài ta có hệ sau:
Khi đó cấu hình electron của R là 1s22s22p2
Do đó số electron độc thân của R là 4
Câu 12: Đáp án D
Gọi số hạt proton, notron, electron của R là Z, N và Z
Trang 20Theo giả thiết đề bài ta có hệ: 2Z N 34 Z 11
Khi đó R có cấu hình electron là 1s22s22p63s1
Do đó số electron độc thân của R là 1
Khi đó X có cấu hình electron là 1s22s22p23s1
Vậy số electron ngoài cùng của X là 1 và số lớp electron của X là 3
Trang 21Mặt khác ta lại có: Tỉ lệ số proton của ion X2và ion Y3là x
Chú ý: Đây là một bài khá dễ nhưng sẽ có nhiều bạn mắc phải sai lầm đáng tiếc là khi đề cho giả thiết: Tỉ
lệ số proton của ion X2và ion Y3 là 10
13Theo quán tính sẽ có rất nhiều bạn sẽ thành lập phương trình sau: dẫn đến không tìm ra kết
Y X
Trang 22là một số nguyên dương nên ta suy ra phải là 1 số nguyên dương mà 340 chia hết cho 20
8162Z N Z (2)
Vậy phần trăm khối lượng của 17 trong NaClO3 là:
35Cl0,7577.35
Trang 23Chú ý: Khi làm bài tập trắc nghiệm thì chúng ta có thể dựa vào đáp án Còn khi trình bày tự luận thì các
bạn xét lần lượt từng trường hợp một Có số nơtron của M từ đó tìm được Z của A Lần lượt từng trường hợp ta sẽ tìm được hợp chất cần tìm là PF5
Cách 2: Phân tử khối của MAy là: pMnMp y n yA A
Gọi x là phần trăm nguyên tử của đồng vị 2 ta có:
1H2x 1(1 x) 1,008 x 0,008
Trang 24CHƯƠNG 2:
ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN – LIÊN KẾT HÓA HỌC
A KIẾN THỨC CƠ BẢN
1 Cấu trúc cơ bản bảng tuần hoàn hóa học
a Số thứ tự: Số thứ tự = số điện tích hạt nhân Z = Số proton = Số electron
b Nhóm: là tập hợp các nguyên tố có cấu hình electron tương tự nhau do đó tính chất hóa học tương tự
nhau
Nhóm A: Gồm các nguyên tố mà electron hóa trị đang xây dựng trên phân lớp s hoặc p
Nhóm B: Gồm các nguyên tố mà electron hóa trị đang xây dựng trên phân lớp d
c Chu kỳ: gồm những nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron (với số lớp electron là
Trang 25A PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN ĐIỂN HÌNH
1 Một số dạng bài tập cơ bản về quy luật bảng tuần hoàn hóa học
a Nếu đề bài cho 2 nguyên tố cùng một nhóm thuộc 2 chu kì liên tiếp thì ta phải xét các trường hợp sau:
* Nếu A và B là 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp (ZAZB ) thì:
- Trường hợp 1: A và B thuộc chu kì nhỏ thì ta có: ZBZA 8
- Trường hợp 2: A và B thuộc chu kì lớn thì ta có: ZBZA18
- Trường hợp 3: B thuộc chu kì lớn và A thuộc chu kì nhỏ thì:
Có tất cả 3 trường hợp nhưng chúng ta chỉ cần xét 2 giá trị hiệu số hiệu nguyên tử:
* Nếu đề cho 2 nguyên tố A và B cùng một chu kì thuộc 2 phân nhóm kế tiếp nhau thì ta có: ZBZA 1
* Nếu đề cho 2 nguyên tố A và B thuộc 2 chu kì kế tiếp (trong đó ZA ZB ) đồng thời thuộc 2 phân nhóm kế tiếp sẽ có các trường hợp sau:
+ Nếu A và B thuộc chu kì nhỏ thì ZBZA{7;9}
+ Nếu A và B thuộc chu kì lớn thì ZBZA{17;19}
+ Nếu A thuộc chu kì nhỏ và B thuộc chu kì lớn thì ZBZA{7;9;17;19}
STUDY TIP: Nếu đề bài cho tổng số điện tích của 2 nguyên tố A và B thì ta có thể dựa vào đó để xác
định nhanh bài đó thuộc trường hợp nào từ đó nhanh chóng xác định được hiệu số hiệu nguyên tử cần xét tránh mất thời gian vào những trường hợp không đúng:
Nếu Z 32 thì thuộc trường hợp (1): ZBZA 8
Nếu Z 32 thì thuộc trường hợp (2): ZBZA 18
b Nếu đề bài cho 2 nguyên tố A và B thuộc cùng một chu kì với A thuộc nhóm xA (với x I, II )
và B thuộc nhóm yA (với yIII, IV, V, VI, VII, VII) thì ta có:
- Trường hợp 1: A và B thuộc chu kì nhỏ thì ta có ZBZA y x
- Trường hợp 2: A và B thuộc chu kì lớn thì ta có ZBZA y x 10
2 Một số dạng bài tập cơ bản về hợp chất với hidro và oxit cao nhất
Trang 26Đề bài cho phần trăm các nguyên tố trong hợp chất với Hidro hoặc oxit cao nhất yêu cầu xác định nguyên
tố chưa biết thì ta lập phương trình phần trăm tìm số khối của nguyên tố cần tìm
Chú ý: Với một số bài ta chưa xác định được hóa trị thì đưa về phương trình chứa 2 ẩn rồi biện luận theo
giá trị của hóa trị
4 100.d.N
a
3.(%dac)MR
4 d.N
Trong đó: a: phần trăm thể tích nguyên tử
D: khối lượng riêng Na = 6,02.1023 là số Avogadro
Bài toán tổng quát: Xác định bán kính nguyên tử gần đúng của X Cho khối lượng riêng của X bằng d
(g/cm3) Phân tử khối của X là M(g/mol) Biết rằng trong tinh thể các nguyên tử trên chỉ chiếm a% thể tích, còn lại là các khe trống Cho Na = 6,02.1023
4 100 d N
STUDY TIP: + Đối với các dạng toán yêu cầu d (khối lượng riêng) hoặc M (phân tử khối) thì ta cũng áp
dụng công thức trên và thay số vào để tìm
+ Đối với đơn vị bán kính:
Bài 1: A và B là 2 nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm và thuộc 2 chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn
hóa học Biết ZAZB 32 (Z là số hiệu nguyên tử và ZA ZB) Số đơn vị điện tích hạt nhân A và B lần lượt là:
Lời giải
Ta có ZAZB32 thuộc trường hợp (1)
Trang 27Bài 2: Nguyên tố tạo hợp chất khí với hidro có công thức là RH3 Trong oxit cao nhất của R, nguyên tố
Oxi chiếm 74,07% khối lượng Xác định nguyên tố đó
Lời giải
Công thức hợp chất với hidro của R là RH3 nên hóa trị của R là III
Do đó hóa trị của R trong oxit cao nhất là 5 Công thức Oxit cao nhất là R2O5
Theo giả thiết ta có: %mO 5.16 0,7407 R 14a Rlà N
Gọi n là hóa trị của R trong oxit cao nhất Công thức Oxit cao nhất là: R2On
Theo giả thiết ta có %mR 2R 0, 4 1, 2R 6, 4n R 16
Bài 4: Hai nguyên tố X và Y cùng một chu kì trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, X thuộc nhóm
IIA, Y thuộc nhóm IIIA (Z + Z = 51X Y ) Phát biểu nào sau đây đúng?
A Kim loại X không khử được ion Cu2+ trong dung dịch
B Ở nhiệt đọ thường X không khử được H2O.
C Hợp chất với oxi của X có dạng X2O7.
D Trong nguyên tử nguyên tố X có 25 proton.
Lời giải
Đây là một bài không khó nhưng sẽ rất dễ sai nếu như các bạn không nắm vững cấu trúc cơ bản của bảng tuần hoàn
Theo như phần phương pháp, ta sẽ xét hai trường hợp sau:
- Nếu X và Y thuộc chu kì nhỏ thì ta có
(loại do nhóm IIA và IIIA)
Y Y
Trang 28A đúng: Ca không khử được ion Cu2+ trong dung dịch vì khi cho Ca vào dung dịch chứa Cu2+ thì Ca phản ứng với H2O có trong dung dịch trước:
2
Ca 2H O Ca 2OHH Sau đó Cu2+ sẽ phản ứng với OH-: Ca H O 2 Ca(OH)2H2
B sai: Ở nhiệt độ thường Ca khử được H2O: Ca H O 2 Ca(OH)2H2
C sai: Hợp chất của Ca với oxi là CaO
D sai: Trong nguyên tử Ca có 20 proton
Đáp án A.
STUDY TIP: Với các dạng bài tập mà đề bài cho 2 nguyên tố thuộc cùng 1 chu kì và cho tổng số proton
của 2 nguyên tố thì: Nếu tổng số hiệu nguyên tử của hai nguyên tố nhỏ hơn hoặc bằng 35 thì 2 nguyên tố
đó thuộc chu kì nhỏ còn nếu tổng số hiệu nguyên tử của hai nguyên tố lớn hơn 35 thì chúng thuộc chu kì lớn
Nhiều bạn sẽ tự hỏi tại sao lại có chú ý trên và từ cơ sở nào lại có thể khẳng định được điều đó?
Thật vậy, ta chỉ cần lấy tổng số proton của 2 nguyên tố có số prton lớn nhất thuộc chu kì nhỏ để làm mốc
Trường hợp 1: X thuộc chu kì 3 Zx 11(Na)ZY12(Mg)(thỏa mãn)
Trường hợp 2: X thuộc chu kì 2 3 Zx 1013 Z Y20
Y thuộc chu kì 3 hoặc chu kì 4
Cả hai kết quả thu được đều thỏa mãn
+ Với Y thuộc chu kì 4 thì ta có Y x
- Trường hợp 3: X thuộc chu kì 1: Y x
Trang 29Đáp án D.
Phân tích: Với bài này không thể sử dụng tổng xét xem X và Y thuộc chu kì nào Khá bối rối khi có quá
nhiều trường hợp cần phải xét Ta có thể làm gì chỉ với tổng số proton Khi đó, còn một công cụ hữu hiệu nữa giúp ta giải quyết nhanh các dạng toán liên quan đến tổng số hiệu nguyên tử, đó là giá trị trung bình
Nhận xét: Đây là một bài toán hóa học rất hay tích hợp các dạng toán và phương pháp giải các dạng toán
về bảng tuần hoàn hóa học Qua bài này, các bạn có thể phần nào hệ thống lại kiến thức ở phần lí thuyết
và phương pháp giải
Bài 6: Cho 4,104 gam hỗn hợp hai oxit kim loại A2O3 và B2O3 tác dụng vừa đủ với 1 lít dung dịch HCl
0,18M (phản ứng xảy ra hoàn toàn) Dựa vào bảng tuần hoàn hóa học hãy cho biết tên 2 kim loại đó biết rằng chúng nằm ở 2 chu kì 3 hoặc 4 và cách nhau 12 nguyên tố, trong đó có 1 nguyên tố thuộc nhóm IIIA Tổng số khối của hai kim loại đó là
Lời giải:
Gọi M là nguyên tử khối trung bình của 2 kim loại A và B
Khi đó công thức oxit chung là M O2 3
Ta có phản ứng M O2 36HCl2MCl33H O2
Mol 0,03 0,18
4,1042M 16.3 136,8 M 44, 4
Nhận xét: Hai nguyên tố cách nhau x nguyên tố thì sẽ có hiệu số proton bằng x + 1
Bài 7: Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí với hidro (R có số oxi hóa thấp nhất) và
trong oxit cao nhất tương ứng là a% và b% với a : b = 11 : 4 Phát biểu nào sau đây đúng?
A Phân tử oxit cao nhất của R không phân cực
B Oxit cao nhất của R ở điều kiện thường là chất rắn
C Trong bảng tuần hoàn R thuộc chu kì 3
D Nguyên tử R (ở trạng thái cơ bản) có 6 electron s
Lời giải
Hợp chất khí với Hidro của R có công thức là RHx (4 x 1 ) Oxit cao nhất của R là R O2 8 x Theo
đề bài ta có:
Trang 30B sai: Ở điều kiện thường CO2 là hợp chất khí.
C sai: Trong bảng tuần hoàn C thuộc chu kì 2.
D sai: Ở trạng thái cơ bản C có 4 electron s.
Đáp án A
Bài 8: Oxit cao nhất của nguyên tố R có phân tử khối là 60 Phát biểu nào sau đây đúng?
A R tác dụng trực tiếp với Oxi ngay ở nhiệt độ thường
B R phản ứng được với dung dịch kiềm giải phóng khí hidro
C Oxit cao nhất của R tan nhiều trong nước
D Ở trạng thái cơ bản R có 4 electron ở phân lớp ngoài cùng
Lời giải
Thông thường ta hay gọi hợp chất oxit cao nhất của R là R2On nhưng đối với bài này đề bài cho biết phân
tử khối nên để xác định chính xác công thức phân tử của R thì ta không thể gọi như vậy được mà phải xét từng trường hợp:
TH1: R có hóa trị chẵn: Công thức oxit có dạng ROx
A Sai: Si phản ứng với Flo ngay ở nhiệt độ thường, phản ứng với clo, brom, oxi khi đun nóng và phản
ứng với Cacbon, Nito, Lưu huỳnh ở t0C rất cao
Trang 31B đúng: Si NaOH H O 2 Na SiO2 3H2
C sai: SiO2 không tan trong nước.
D sai: ở TTCB R có 2 electron ở phân lớp ngoài cùng
Đáp án B.
STUDY TIP: Đối với bài này nếu chúng ta gọi công thức oxit cao nhất của R là R2On thì không thể tìm
ra được đáp án vì nếu chúng ta gọi vậy thì phân tử khối của oxit là 120 chứ không phải 60 Do đó các bạn cần tỉnh táo và linh hoạt trong việc đặt và gọi công thức để tránh những sai sót không đáng có
Bài 9: Tỉ lệ khống lượng phân tử giữa hợp chất khí với hidro của nguyên tố R với oxit cao nhất của nó là
17 : 40 Xác định nguyên tố R
Lời giải
Gọi n là hóa trị của R trong oxit cao nhất
Hợp chất khí với Hidro của R có công thức phân tử là RH8-n
Tương tự Bài 8, với bài này chúng ta chưa thể gọi ngay công thức oxit cao nhất là R2Ox được mà phải xét
hóa trị của R là chẵn hay lẻ
TH1: R có hóa trị lẻ thì công thức oxit cao nhất của R là R2On
Không có cặp nào thỏa mãn
TH2: R có hóa trị chẵn thì công thức oxit cao nhất của R là ROn
Khi đó R có hóa trị trong hợp chất khí với H là (8 - 2n)
Do đó công thức khí của R với H là RH8-2n
Nhận xét: Với bài này thì ta hoàn toàn có thể dựa vào đáp án để thử Cách này sẽ nhanh hơn rất nhiều so
với việc giải các bước theo phương pháp tự luận
Bài 10: X và Y là những nguyên tố có hợp chất khí với Hidro có công thức là XHa; YHa (phân tử khối
của chất này gấp đôi phân tử khối của chất kia) Oxit cao nhất của X và Y có công thức lần lượt là X2Ob
và Y2Ob (phân tử khối hơn kém nhau 34u) Kết luận nào sau đây về X và Y là không đúng biết rằng
Trang 32B Độ âm điện của X lớn hơn độ âm điện của Y
C Trong các phản ứng hóa học, đơn chất của X và Y vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử
D Ở điều kiện thường đơn chất của X là chất khí còn đơn chất của Y là chất rắn.
Thử lại: thấy Nito và Photpho cùng thuộc nhóm VA Thỏa mãn
Vậy X và Y là Nitơ và photpho
A sai: Nitơ phản ứng với oxi ở nhiệt độ khoảng 30000C (tia lửa điện)
B đúng: Trong một phân nhóm khi đi từ trên xuống dưới thì độ âm điện giảm
C đúng: N2; P có số oxi hóa là 0 ở dạng trung gian chúng vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử;
D đúng: Ở điều kiện thường N2 là chất khí còn P là chất rắn.
Đáp án A.
Bài 11: Khối lượng riêng của Canxi kim loại là 1,55g/cm3 Giả thiết rằng trong tinh thể canxi các nguyên
tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích của tinh thể, phần còn lại là các khe rỗng Bán kính nguyên tử canxi tính theo lý thuyết là:
1 mol Ca chứa Na = 6,002.1023 nguyên tử Ca
mol Ca chứa nguyên tử Ca
1,55
40
a
1,55.N40
Nhận xét: Với dạng toán liên quan đến bán kính nguyên tử thì ta sử dụng ngay công thức ở phần phương
pháp giải để giải nhanh
D BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG
Câu 1: Hợp chất khí với hidro của một nguyên tố là RH3 Oxit cao nhất của nó chứa 43,66% R về khối
lượng Công thức oxit cao nhất của R
Trang 33A N2O5 B P2O5 C N2O3 D CO2
Câu 2: Oxit cao nhất của một nguyên tố là YO3, trong hợp chất của nó với hiđro có 5,88% H về khối
lượng Vị trí của Y trong bảng tuần hoàn:
Câu 3: Khi cho 13,8g một kim loại nhóm IA tác dụng với nước thu được 6,72 lít khí (đktc) Tên kim loại
là
Câu 4: X và Y là hai nguyên tố trong cùng một nhóm A và ở hai chu kì liên tiếp của bảng tuần hoàn
Tổng số proton trong hạt nhân của hai nguyên tử X và Y bằng 30 Cấu hình electron của X là (biết
)
M M
A 1s22s22p63s23p64s1 B 1s22s22p2 C 1s22s22p63s1 D [Ar]3d54s1
Câu 5: Hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, A thuộc nhóm VA Ở trạng
thái đơn chất, A và B không phản ứng với nhau Tổng số proton trong hạt nhân A và B bằng 23 A và B là
Câu 6: Cho 24,95 gam một hỗn hợp hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp và đều thuộc nhóm IIA của
bảng tuần hoàn tác dụng với axit H2SO4 loãng thu được 4,48 lít khí H2 (đktc) Hai kim loại đó là:
Câu 7: Oxit cao nhất của một nguyên tố là RO3, trong hợp chất của nó với H có 2,47% H về khối lượng
R là
Câu 8: Hòa tan hoàn toàn 3,1 gam hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp vào nước thu
được 1,12 lít hiđro (đktc) Hai kim loại kiềm đã cho là:
Câu 9: Cho 0,64 gam hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó MO, có số mol bằng nhau, tác dụng hết với
H2SO4 loãng Thể tích khí H2 (đktc) thu được là 0,224 lít Cho biết M thuộc nhóm IIA Xác định M là nguyên tố nào sau đây?
Câu 10: Hai kim loại X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kỳ có tổng số proton trong hai hạt nhân
nguyên tử là 25 Số electron lớp ngoài cùng của X và Y lần lượt là:
Câu 11: M là kim loại thuộc nhóm IIA Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại M và muối cacbonat
của nó trong dung dịch HCl, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc) Tỉ khối của A so với khí hiđro là 11,5 M là:
Câu 12: Nguyên tố R là một phi kim, tỉ lệ phần trăm khối lượng của R trong hợp chất khí với hidro bằng
0,5955 Cho 4,05 gam một kim loại M chưa rõ hóa trị tác dụng hết với đơn chất R thì được 40,05 gam muối Phân tử khối của muối tạo ra là
Trang 34Câu 13: Hai nguyên tố X, Y thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp trong bảng tuần hoàn Tổng số electron
trong 2 nguyên tử X, Y bằng 19 (ZY ZX) Phân tử hợp chất XxYy có tổng số proton bằng 70 Phát biểu nào sau đây là đúng:
A Tổng số nguyên tử trong hợp chất XxYy là 5
B Hợp chất XxYy phản ứng được với nước giải phóng chất khí
C Ở trạng thái cơ bản cấu hình electron của Y có 1 electron độc thân
D Ở nhiệt độ thường X phản ứng trực tiếp với Y tạo nên hợp chất XxYy
Câu 14: Cation X2+ có tổng số hạt cơ bản (p, n, e) bằng 80, trong đó tỉ số hạt electron so với hạt nơtron là 4/5 Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học, nguyên tố X thuộc
A chu kì 4, nhóm VIIIB B chu kì 4, nhóm VIA.
C chu kì 4, nhóm IIA D chu kì 4, nhóm IIB.
Câu 15: X và Y là hai nguyên tố thuộc cùng một chu kì và thuộc hai nhóm A liên tiếp Số proton của
nguyên tử Y nhiều hơn số proton của nguyên tử X Tổng số hạt proton của nguyên tử X và Y là 33 Nhận xét nào sau đây về X và Y là đúng
A Đơn chất X là chất khí ở điều kiện thường
B Độ âm điện của X lớn hơn độ âm điện của Y
C Lớp ngoài cùng của nguyên tử Y (ở trạng thái cơ bản) có 5 electron
D Phân lớp ngoài cùng của nguyên tố X (ở trạng thái cơ bản) có 4 electron
Câu 16: Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử của 2 nguyên tố M và X lần lượt là 58 và 52 Hợp chất MX
có tổng số hạt proton trong phân tử là 36 Liên kết trong MX thuộc loại liên kết nào
C Liên kết cộng hóa trị phân cực D Liên kết cho – nhận
Câu 17: Một hợp chất ion Y được cấu tạo từ ion M+ và ion X- Tổng số hạt electron trong Y bằng 36 Số hạt proton trong M+ nhiều hơn trong X- là 2 Vị trí của nguyên tố M và X trong bảng tuần hoàn hóa học các nguyên tố hóa học là
A M: chu kì 3, nhóm IA; X: chu kì 3, nhóm VIIA
B M: chu kì 3, nhóm IB; X: chu kì 3, nhóm VIIA
C M: chu kì 4, nhóm IA; X: chu kì 4, nhóm VIIA
D M: chu kì 4, nhóm IA; X: chu kì 3, nhóm VIIA
Câu 18: Một hợp chất H được tạo từ 2 nguyên tố M và X có dạng (với a, b N * và a + b =5), trong đó,
X chiếm 31,58% khối lượng phân tử Số khối của nguyên tử M gấp 3,25 lần số hạt mang điện trong nguyên tử X và tổng số hạt có trong nguyên tử X đúng bằng số proton trong nguyên tử M Biết tổng số hạt proton trong H là 72 Tổng số hạt proton, nơtron, electron có trong phân tử là
Câu 19: Một phân tử XY3 có tổng số hạt proton, nơtron và electron là 196 Trong đó số hạt mang điện
nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 76 hạt Thực hiện phản ứng X HNO 3 NO N O H O 2 2 Biết nNO: nN O2 3:1(phản ứng không tạo ra sản phẩm khác) Tổng hệ số (nguyên; tối giản) của các chất trong phản ứng trên là
Câu 20: Nguyên tố Y là phi kim thuộc chu kì 3; có công thức Oxit cao nhất là YO3 Nguyên tố Y tạo với
kim loại M hợp chất có công thức MY trong đó M chiếm 63,64% khối lượng Kim loại M là:
Trang 35A Zn B Cu C Fe D Mg
Câu 21: Hợp chất A được hình thành từ ion X+ và Y- Phân tử A chứa 9 nguyên tử gồm 3 nguyên tố phi kim Biết tỉ lệ nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2:3:4 Tổng só proton trong A là 42 và trong Y- chứa 2 nguyên tố phi kim cùng chu kì và thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp Khi nói về A phát biểu nào sau đây không đúng
A Phân tử khối của A là 1 số chia hết cho 5
B Trong A chỉ chứa liên kết ion và liên kết cộng hóa trị
C Trong các phản ứng hóa học hợp chất A vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hóa
D Hợp chất A kém bền với nhiệt khu đun nóng A bị nhiệt phân cho ra khí
Câu 22: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số các hạt cơ bản là 82 Trong đó tổng số các hạt mang điện
gấp 1,733 lần số hạt không mang điện Khi cho dạng đơn chất của X tác dụng với HCl; Cu; O2; S; HNO3(đặc nguội); Fe(NO3)3 Số chất xảy ra phản ứng hóa học với X là
Câu 23: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2np4 Trong hợp chất khí của nguyên tố X với hiđro, X chiếm 94,12% khối lượng Phần trăm khối lượng của X trong oxit cao nhất là
Câu 24: Oxit cao nhất của một đơn chất R có dạng RO3 Trong hợp chất khí với hiđro thì R chiếm
97,531% về khối lượng Nguyên tố R là
Câu 25: Cho A, B, C là 3 nguyên tố thuộc ba chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn và cùng thuộc một
nhóm trong đó ZAZBZCvà ZAZB50 Tổng số proton của 3 nguyên tố đó là
Câu 26: Một hợp chất ion có công thức AB Hai nguyên tố A, B thuộc hai chu kì kế cận nhau trong bảng
hệ thống tuần hoàn A thuộc phân nhóm chính nhóm I còn B thuộc phân nhóm chính nhóm VII Biết rằng tổng số electron trong AB bằng 72 và ZA ZB Phát biểu nào sau đây đúng
A Số hiệu nguyên tử của A là 29
B Ở điều kiện thường đơn chất của nguyên tố B tan khá nhiều trong nước
C Ở điều kiện thường đơn chất B là chất lỏng, màu đỏ nâu dễ bay hơi và độc
D Hợp chất AB được ứng dụng để sản xuất muối bổ sung chất cần thiết cho cơ thể để phòng bướu cổ Câu 27: Hai nguyên tố A và B thuộc hai nhóm liên tiếp của bảng tuần hoàn Tổng số proton của A và B
bằng 19 Có bao nhiêu cặp A và B thỏa mãn điều kiện trên
Câu 28: Tỉ lệ khối lượng phân tử giữa hợp chất khí với Hidro và oxit cao nhất của nguyên tố R là 71/9
Phát biểu nào sau đây khi nói về R là không đúng:
A Ở trạng thái cơ bản cấu hình electron của R có electron độc thân
B Trong các phản ứng hóa học R vừa thể hiện tính oxihoa vừa thể hiện tính khử
C R dễ dàng phản ứng được với khí Clo khi đốt nóng
D Hợp chất oxit cao nhất của R là chất khí, tan nhiều trong nước
Trang 36Câu 29: Bán kính nguyên tử gần đúng của nguyên tử R ở 2000C là 1,965.10-8 cm biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của R bằng 1,55 g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử R có hình cầu, có độ đặc khít là 74% R là nguyên tố
Câu 30: Cấu trúc tinh thể của nguyên tử Cr là lập phương tâm khối (nguyên tử và các ion kim loại chỉ
chiếm 68%, còn lại 32% là không gian trống), giả thiết rằng trong tinh thể các nguyên tử Cr là những hình cầu, phần còn lại là các khe rỗng Khối lượng riêng của Cr là 7,19g/cm3 và nguyên tử khối là 51,9961 Bán kính nguyên tử gần đúng của Cr là
Vì công thức oxit cao nhất của Y là YO3
Nên công thức hợp chất khí của Y với hidro là YH2
Khi đó phần trăm khối lượng của H trong YH2 là:
Trang 37Khi đó cấu hình electron là của Na là 1s22s22p63s1.
Câu 5: Đáp án D
Vì hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn và A thuộc nhóm VA
Nên B thuộc nhóm IVA hoặc nhóm VIA
Vì ZAZB 23 nên ZA23A là N (Z = 7)
A là P (Z = 15)+) Khi A là N thì ZB 23 7 16 là S thuộc nhóm VIA
Ở trạng thái đơn chất, N2 và S không phản ứng với nhau
Do đó cặp nguyên tố N và S thỏa mãn
+) Khi A là P thì ZB 23 16 8 là O thuộc nhóm VIA
Ở trạng thái đơn chất P và O2 có phản ứng với nhau
Do đó cặp nguyên tố P và O không thỏa mãn
Do đó hỗn hợp cần có 1 kim loại có M < 124,75 và 1 kim loại có khối lượng mol lớn hơn 124,75
Mà hai kim loại trong hỗn hợp ở hai chu kì liên tiếp và thuộc nhóm IIA
Nên hai kim loại đó là Se và Ba
Chú ý: Khi cho hỗn hợp hai kim loại có cùng hóa trị thì ta thường sử dụng công thức trung bình của hai
kim loại
Câu 7: Đáp án B
Vì oxit cao nhất của R là RO3
Nên công thức hợp chất khí với hidro của R là RH2
Khi đó phần trăm khối lượng của hidro trong RH2 là:
Mà hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp
Nên hai kim loại kiềm trong hỗn hợp là Na và K
Câu 9: Đáp án A
Trang 38* Xác định nguyên tố phi kim R:
+) Nếu hóa trị của R trong oxit cao nhất là chẵn thì ta có công thức của oxit cao nhất là ROn
Khi đó công thức của hợp chất khí với hidro của R là RH8-2n Theo giả thiết đề bài ta có:
Do đó trường hợp này có kết quả thỏa mãn
+) Nếu hóa trị của R trong oxit cao nhất là lẻ thì ta có công thức oxit cao nhất là R2On
Khi đó công thức của hợp chất khí với hidro của R là RH8-n Theo giả thiết đề bài ta có:
Trang 39Do đó có n = 7 và R = 80 thỏa mãn.
Suy ra R là Br
* Xác định kim loại M.
Vì Br trong hợp chất muối với kim loại có hóa trị I
Nên gọi công thức của muối thu được là MBrx với x là hóa trị của M Theo định luật bảo toàn khối lượng
Do đó muối thu được là AlBr3
Vậy phân tử khối của muối tạo ra là 27 + 80.3 = 267
C sai: Ở trạng thái cơ bản cấu hình electron của Y có 2 electron độc thân
D sai: Ở nhiệt độ cao C phản ứng được với Al tạo nhôm cacbua
Câu 14: Đáp án A
Theo giả thiết ta có
x x
x x
Trang 40Y X
A sai: Đơn chất X ở điều kiện thường là chất rắn màu vàng
B sai: Trong một chu kì khi đi từ trái sang phải theo chiều tăng dần điện tích thì độ âm điện tăng
độ âm điện của Y lớn hơn của X
C sai: Cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 Lớp ngoài cùng của Y có 7 electron
D đúng: Cấu hình của X là 1s22s22p63s23p4 Phân lớp ngoài cùng của X chứa 4 electron
Câu 16: Đáp án A
Tổng số hạt của M và X đều nhỏ hơn 60 nên áp dụng công thức: S Z S ta có:
3, 2 3Nguyên tố M: 18,125 Z 19,333 Z 19 M là K
Nguyên tố X: 16, 25 z 17,333 Z 17 Do đó X là Cl
Liên kết trong hợp chất MX hay KCl là liên kết ion
Câu 17: Đáp án D
Hợp chất Y được cấu tạo từ ion M+ và ion X- Hợp chất Y là MX
Theo giả thiết ta có: M x M