Hãy tính khối lượng của một nguyên tử canxi.. Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm.. Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm.. Hãy tính khối lượng của một nguyên tử sắt.. H
Trang 1CHỦ ĐỀ 4: TƯ DUY GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐẶC THÙ
THUỘC LỚP 11 VÀ LỚP 10 4.1 Bài toán về kích thước, khối lượng nguyên tử, đồng vị nguyên tử.
A Một số công thức cần biết
+ Khối lượng của hạt proton và nơtron mP mn 1u 27
1u 1,6605.10 (kg)
+ Kích thước và khối lượng riêng của nguyên tử
Cần nhớ một số công thức:
Khối lượng riêng của một chất : D m
V
Thể tích khối cầu : 4 3
3
r là bán kính của khối cầu
Liên hệ giữa D và V ta có công thức : 3
m D
4 3,14.r 3
+ Với bài toán liên quan tới tinh thể ta giải như sau:
Giả sử có 1 mol nguyên tử: tinhthe 1.n.tu tinhthe 23 3
+ Công thức tính NTK trung bình (bài toán về đồng vị): %X A1 x 1 %X A2 x 2
A
100
B Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Nguyên tử khối của canxi là 40,078 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử canxi.
Định hướng tư duy giải:
Ca
1u 1,6605.10 (kg) m 40,078.1,6605.10 66,5495.10 (kg)
Ví dụ 2: Nguyên tử kẽm có bán kính r 1,35.10 10 m
và có khối lượng nguyên tử là 65u
a Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm
b Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân với bán kính
15
r 2.10 m
Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm
Định hướng tư duy giải:
a Ta có công thức:
nt
m 65.1,6605.10 65.1,6605.10
b
hn
m 65.1,6605.10 65.1,6605.10
Trang 2Ví dụ 3: Giả thiết trong tinh thể, các nguyên tử sắt là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể, phần
còn lại là các khe rỗng giữa các quả cầu, cho khối lượng nguyên tử của Fe là 55,85 ở 20oC khối lượng riêng của Fe là 7,78g/cm3 Cho Vhc=4r3/3 Bán kính nguyên tử gần đúng của Fe là:
A 1,44.10-8 cm B 1,29.10-9 cm C 1,97.10-8 cm D Kết quả khác.
Định hướng tư duy giải:
tinhthe
m 55,85
D 7,78
tinhthe
Ví dụ 4: Nguyên tử X có cấu trúc mạng lập phương tâm diện (hình bên).
Phần trăm thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của X là
A 32 % B 26 % C 74 % D 68 %.
Định hướng tư duy giải:
a là độ dài ô mạng cơ sở; r là bán kính nguyên tử
Từ hình vẽ
3 3
4
a
a 2 4r
Ví dụ 5: Cho biết
28 14 29 14 30 14
Si 92, 23%
Định hướng tư duy giải:
Áp dụng công thức về đồng vị: Si 28.92, 23 29.4,67 30.3,10 28,109
100
Ví dụ 6: Clo ( Cl) tự nhiên là hỗn hợp của 2 đồng vị 35
17Cl và 37
17Cl trong đó đồng vị 35
17Cl chiếm 75,77%
a Tính nguyên tử khối trung bình của Clo
b Tính % khối lượng của đồng vị 35
17Cl trong hợp chất CuCl2 (biết MCu=64)
c Tính % khối lượng của đồng vị 35
17Cl trong hợp chất HClO4 (biết H=1; O=16)
d Xác định số đồng vị 35
17Cl có trong 1,5 mol phân tử HClO4
Định hướng tư duy giải:
a
35
17
37
17
Cl : 75,77% 75,77.35 24, 23.37
100
Cl : 24, 23%
b % Cl35 2.0,7577.35 39, 297%
64 2.35, 485
c % Cl35 0,7577.35 26,391%
1 35, 485 16.4
Trang 3d 35Cl 1,5.0,7577.6,02.10 23 6,842.1023 (nguyên tử)
BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Nguyên tử khối của sắt là 55,85 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử sắt.
Câu 2: Nguyên tử khối của kali là 39,10 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử kali.
Câu 3: Nguyên tử khối của magie là 24,31 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử magie.
Câu 4: Nguyên tử khối của đồng là 63,54 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử đồng.
Câu 5: Nguyên tử khối của photpho là 30,97 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử photpho.
Câu 6: Nguyên tử khối của oxi là 15,999 Hãy tính khối lượng của một nguyên tử oxi.
Câu 7: Nguyên tử natri có bán kính r = 0,157 (nm) và có khối lượng nguyên tử là 23u Tính khối lượng
riêng của nguyên tử natri
Câu 8: Nguyên tử magie có bán kính r = 0,136 (nm) và có khối lượng nguyên tử là 24u Tính khối lượng
riêng của nguyên tử magie
Câu 9: Nguyên tử silic có bán kính r = 0,117 (nm) và có khối lượng nguyên tử là 28u Tính khối lượng
riêng của nguyên tử silic
Câu 10: Nguyên tử nhôm có bán kính r = 0,125 (nm) và có khối lượng nguyên tử là 27u Tính khối lượng
riêng của nguyên tử nhôm
Câu 11: Ở 20oC khối lượng riêng của Au là DAu = 19,32 g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Au
là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể Biết khối lượng nguyên tử của Au là 196,97 Tính bán kính nguyên tử của Au là :
A 1,44.10-8 cm B 2,54.10-8 cm C 1,84.10-8 cm D 1,68.10-8 cm
Câu 12: Khối lượng riêng của canxi kim loại là 1,55 g/cm3 Giả thiết rằng, trong tinh thể canxi các nguyên tử là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng Bán kính nguyên tử canxi tính theo lí thuyết là
Câu 13: Cho biết KLNT của Mg là 24,305 và khối lượng riêng của magie kim loại là 1,74g / cm Giả3
thiết các nguyên tử Mg là những hình cầu nội tiếp trong các hình lập phương Bán kính gần đúng của Mg
là :
A 4,41.10-8 cm B 3,61.10-8 cm C 1,41.10-8 cm D 1,01.10-8 cm
Câu 14: Khối lượng riêng của Li là 0,53g/cm3 và nguyên tử khối của Li là 6,94 Trong tinh thể Li, có 32% theo thể tích là khe trống, bán kính nguyên tử gần đúng của Li là:
A 1,52.10-8 cm B 1,12.10-8 cm C 1,18.10-8cm D 1,25.10-8cm
Câu 15: Trong tự nhiên đồng có hai đồng vị là: 6329Cu và 65
29Cu Nguyên tử khối trung bình là 63,54
a Tính % các đồng vị của đồng trong tự nhiên
b Tính % khối lượng của đồng vị 6329Cu có trong CuSO4 (biết O=16; S=32)
Trang 4c Trong 100 gam CuSO4 có bao nhiêu nguyên tử 6329Cu
Câu 16: Trong tự nhiên brom có hai đồng vị là: 7935Br chiếm 50,69% và 81
35Br chiếm 49,431%
a Tìm nguyên tử khối trung bình của brom?
b Tính % khối lượng đồng vị 79
35Br có trong HBrO4 (biết H=1; O=16)
c Trong 100 gam HBr có bao nhiêu nguyên tử 79
35Br
Câu 17: Trong tự nhiên, nguyên tố đồng có hai đồng vị là 63
29Cu và 65
29Cu Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54 Thành phần phần trăm tổng số nguyên tử của đồng vị 6529Cu là:
Câu 18: Trong tự nhiên clo có hai đồng vị bền: 1737Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là 35
17Cl Thành phần % theo khối lượng của 1737Cl trong HClO4 là:
Câu 19: Nguyên tố X có hai đồng vị, đồng vị thứ nhất 35X chiếm 75% Nguyên tử khối trung bình của X
là 35,5 Đồng vị thứ hai là
Câu 20: 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 = 0,37 số nguyên tử đồng vị Y Vậy số nơtron của đồng vị Y ít hơn số nơtron của đồng vị X là:
Câu 21: Một nguyên tố R có 2 đồng vị có tỉ lệ số nguyên tử là 27/23 Hạt nhân của R có 35 hạt proton.
Đồng vị thứ nhất có 44 hạt nơtron, đồng vị thứ 2 có số khối nhiều hơn đồng vị thứ nhất là 2 Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố R là bao nhiêu?
Câu 22: Trong tự nhiên Ag có hai đồng vị bền là 107Ag và 109Ag Nguyên tử khối trung bình của Ag là 107,87 Hàm lượng 107Ag có trong AgNO3 là (biết N =14; O =16)
Câu 23: Nguyên tố Brom có 2 đồng vị là 79Br và 81
Br Khi cho Br2 phản ứng vừa đủ với 3,45 gam Na thu được 15,435 gam muối Cho biết nguyên tử khối của Na là 23, thành phần % về số nguyên tử của đồng vị 79Br trong hỗn hợp hai đồng vị là
Câu 24: Hidro được điều chế bằng cách điện phân nước, hidro đó gồm 2 loại đồng vị 1
1H và 2
1D Biết
nguyên tử khối của hidro là 1,008, nguyên tử khối của oxi là 16 Trong 27,024 gam nước nói trên có số nguyên tử đồng vị 12D là
A 14,214.1021 B 33,502.1022 C 13,352.1021 D 14,455.1021
Trang 5Câu 25: Trong tự nhiên, nguyên tố đồng có hai đồng vị là 6329Cu và 65
29Cu Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54 Thành phần phần trăm của đồng vị 65
29Cu trong CuSO4 là :
ĐỊNH HƯỚNG GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Định hướng tư duy giải
Fe
1u 1,6605.10 (kg) m 55,85.1,6605.10 92,7389.10 (kg)
Câu 2: Định hướng tư duy giải
K
1u 1,6605.10 (kg) m 39,10.1,6605.10 64,9255.10 (kg)
Câu 3: Định hướng tư duy giải
Ta có: 1u 1,6605.1027(kg) mMg 24,31.1,6605.1027 40,3668.1027(kg)
Câu 4: Định hướng tư duy giải
Ta có: 1u 1,6605.1027(kg) mCu 63,54.1, 6605.1027 105,5082.1027(kg)
Câu 5: Định hướng tư duy giải
Ta có: 1u 1,6605.1027(kg) mP 30,97.1,6605.1027 51, 42569.1027(kg)
Câu 6: Định hướng tư duy giải
O
1u 1,6605.10 (kg) m 15,999.1,6605.10 26,5663.10 (kg)
Câu 7: Định hướng tư duy giải
Ta có công thức:
nt
m 23.1,6605.10 23.1,6605.10
Câu 8: Định hướng tư duy giải
Ta có công thức:
nt
m 24.1,6605.10 24.1,6605.10
Câu 9: Định hướng tư duy giải
Ta có công thức:
nt
m 28.1,6605.10 28.1,6605.10
Câu 10: Định hướng tư duy giải
Ta có công thức:
nt
m 27.1,6605.10 27.1,6605.10
Câu 11: Định hướng tư duy giải
Ta có: Thể tích của 1 mol tinh thể Au: Au 3
196,97
19,32
Trang 6Thể tích của 1 nguyên tử Au: 23 24 3
100 6,023.10
Bán kính của Au:
24
8
3 3V 3 3.12,7.10
Câu 12: Định hướng tư duy giải
+ Thể tích 1 mol tinh thể Ca : V 40 28,81cm3
1,55
V 28,81.74% 19,1cm
+ Thể tích 1 nguyên tử Ca : 23 23 3
19,1
6,02.10
Câu 13: Định hướng tư duy giải
+ Thể tích 1 mol tinh thể Ca : V 24,305 13,986cm3
1, 74
+ Thể tích 1 hình lập phương con : 23 23 3
V
6,023.10
+ Đường kính nguyên tử Mg bằng cạnh hình lập phương nên ta có :
Câu 14: Định hướng tư duy giải
tinhthe
m 6,94
D 0,53
tinhthe
Câu 15: Định hướng tư duy giải
a
63
29
65
29
100
Cu : (100 a)%
b 6329
0,73.63
63,54 32 4.16
100
63,54 32 4.16
tử)
Câu 16: Định hướng tư duy giải
a
79
35
81
35
Br : 50,69% 79.50,69 81.49,31
100
Br : 49,31%
Trang 7b 7935
0,5069.79
79,986 1 4.16
100
1 79,986
Câu 17: Định hướng tư duy giải
65X 63(100 X)
100
Câu 18: Định hướng tư duy giải
37 17
Câu 19: Định hướng tư duy giải
75.35 25.X
100
Câu 20: Định hướng tư duy giải
Câu 21: Định hướng tư duy giải
Câu 22: Định hướng tư duy giải
100
3
107
trong AgNO
107.0,565
107,87 62
Câu 23: Định hướng tư duy giải
BTNT
15, 435
0,15
100
Câu 24: Định hướng tư duy giải
Ta có: 1,008 2.X 1.(100 X) X 0,8%
100
2
23
21
Câu 25: Định hướng tư duy giải