Đang tải... (xem toàn văn)
6 dạng bài tập Bảng tuần hoàn trong đề thi Đại học có lời giải Dạng 1 Mối liên hệ giữa vị trí với cấu tạo nguyên tử, nguyên tố, tính chất hợp chất Phương pháp giải Số thứ tự ô nguyên tố = tổng số e củ[.]
6 dạng tập Bảng tuần hoàn đề thi Đại học có lời giải Dạng 1: Mối liên hệ vị trí với cấu tạo nguyên tử, nguyên tố, tính chất hợp chất Phương pháp giải - Số thứ tự ô nguyên tố = tổng số e nguyên tử - Số thứ tự chu kì = số lớp e - Số thứ tự nhóm: + Nếu cấu hình e lớp ngồi có dạng nsanpb (a = → b = → 6): Nguyên tố thuộc nhóm (a + b)A + Nếu cấu hình e kết thúc dạng (n - 1)dxnsy (x = → 10; y = → 2): Nguyên tố thuộc nhóm B: * Nhóm (x + y)B ≤ (x + y) ≤ * Nhóm VIIIB ≤ (x + y) ≤ 10 * Nhóm (x + y - 10)B 10 < (x + y) Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho nguyên tử nguyên tố X1, X2, X3, X4, X5, X6 có cấu hình electron sau: X1: 1s22s22p63s2 X2: 1s22s22p63s23p64s1 X3: 1s22s22p63s23p64s2 X4: 1s22s22p63s23p5 X5: 1s22s22p63s23p63d64s2 X6: 1s22s22p63s23p4 Các nguyên tố chu kì là: A X1, X3, X6 B X2, X3, X5 C X1, X2, X6 D X3, X4 Hướng dẫn giải: Các nguyên tố chu kì có số lớp electron ⇒ Đáp án B Ví dụ 2: Giả sử nguyên tố M số 19 bảng tuần hồn chưa tìm cịn bỏ trống Hãy dự đốn đặc điểm sau ngun tố đó: a Tính chất đặc trưng b Cơng thức oxit Oxit oxit axit hay oxit bazơ? Hướng dẫn giải: a Cấu hình electron ngun tố là: 1s22s22p63s23p64s1 ⇒ Tính chất đặc trưng M tính kim loại b Nguyên tố nằm nhóm IA nên công thức oxit M2O Đây oxit bazơ Ví dụ 3: Nguyên tử R tạo Cation R+ Cấu hình e R+ trạng thái 3p6 Tổng số hạt mang điện R A.18 B.22 C.38 D.19 Hướng dẫn giải: Cấu hình R+ 3p6 ⇒ R 3p64s1 ⇒ R có cấu hình đầy đủ 1s22s22p63s23p64s1 ⇒ Tổng hạt mang điện R ( p + e ) = 38 ⇒ Đáp án C Ví dụ 4: X, Y hai kim loại có electron cuối 3p1 3d6 Dựa vào bảng tuần hoàn, xác định tên hai kim loại X, Y Hòa tan hết 8,3 gam hỗn hợp X, Y vào dung dịch HCl 0,5M (vừa đủ), ta thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng thêm 7,8 gam Tính khối lượng kim loại thể tích dung dịch HCl dùng Hướng dẫn giải: Phân mức lượng nguyên tử X Y là: 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p64s23d6 Cấu hình electron nguyên tử X Y là: 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p63d64s2 Dựa vào bảng tuần hồn ta tìm X Al Y Fe Gọi số mol chất hỗn hợp: Al = a mol; Fe = b mol Ta có: 27a + 56b = 8,3 (1) Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng thêm 7,8 gam nên: 8,3 – mH2= 7,8 ⇒ mH2 = 0,5 gam ⇒ nH2 = 0,25 mol ⇒ 1,5a + b = 0,25(4) Từ (1) (2) ta tìm được: a = 0,1 mol; b = 0,1 mol mAl = 270,1 = 2,7(gam); mFe = 560,1 = 5,6 (gam); VHCl = (lít) Dạng 2: So sánh tính chất nguyên tố lân cận hợp chất oxit, hiđroxit chúng Phương pháp giải Những đại lượng tính chất biến đổi tuần hồn theo chiều tăng điện tích hạt nhân: + Bán kính ngun tử + Năng lượng ion hóa thứ + Độ âm điện + Tính kim loại, tính phi kim + Tính axit – bazơ oxit hiđroxit + Hóa trị cao nguyên tố với oxi hóa trị nguyên tố phi kim với hiđro Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho nguyên tố O, C, N, F, B, Be, Li Thứ tự xếp nguyên tố theo chiều tăng dần tính phi kim là: A O, C, N, F, B, Be, Li B Li, Be, B, C, N, O, F C Li, Be, B, F, N, C, O D Li, Be, B, N, C, O, F Hướng dẫn giải: Trong chu kì theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính phi kim nguyên tố tăng dần ⇒ Đáp án B Ví dụ 2: Sắp xếp oxit Al2O3; Na2O; MgO; SiO2; SO3; P2O5; Cl2O7 theo chiều giảm dần tính bazơ là: A Al2O3; Na2O; MgO; SiO2; SO3; P2O5; Cl2O7 B SiO2; SO3; P2O5; Cl2O7; Al2O3; Na2O; MgO C Na2O; MgO; Al2O3; SiO2; P2O5; SO3; Cl2O7 D SiO2; P2O5; SO3; Cl2O7; Na2O; MgO; Al2O3 Hướng dẫn giải: Trong chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân tính bazơ oxit tương ứng giảm dần ⇒ Đáp án C Dạng 3: Xác định hai nguyên tố thuộc nhóm A liên tiếp Phương pháp giải Giả sử ZA < ZB + Nếu A B thuộc chu kỳ thì: ZA – ZB = + Nếu A B khơng biết có thuộc chu kỳ hay khơng phải dựa vào = Z/2 ZA 32 ta phải xét trường hợp: + A H + A B cách đơn vị + A B cách 18 đơn vị Ví dụ minh họa Ví dụ 1: X Y hai nguyên tố nhóm A hai chu kì liên tiếp bảng tuần hồn Tổng số proton hạt nhân hai nguyên tử X Y 30 Cấu hình electron X (biết MX < MY) A 1s22s22p63s23p64s1 B 1s22s22p2 C 1s22s22p63s1 D [Ar]3d54s1 Hướng dẫn giải: Vì X Y thuộc nhóm A chu kì liên tiếp nên ta có: X Y hai nguyên tố nhóm A ⇒ X Na Y K Khi cấu hình electron Na 1s22s22p63s1 ⇒ Đáp án C Ví dụ 2: Cho 24,95 gam hỗn hợp hai kim loại nằm hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA bảng tuần hồn tác dụng với axit H2SO4 lỗng thu 4,48 lít khí H2 (đktc) Hai kim loại là: A Ca Sr B Sr Ba C Be Ca D Ca Ba Hướng dẫn giải: Gọi công thức chung hai kim loại thuộc nhóm IIA M Có phản ứng: M+ H2SO4->M2SO4+H2 nM=nH2=0,2 mol M=24,95:0,2=124,75 Do hỗn hợp cần có kim loại có M < 124,75 kim loại có khối lượng mol lớn 124,75 Mà hai kim loại hỗn hợp hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA Nên hai kim loại Sr Ba ⇒ Đáp án B Dạng 5: Xác định nguyên tố dựa vào vị trí tính theo phương trình hóa học Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Cho 0,64 gam hỗn hợp gồm kim loại M oxit MO, có số mol nhau, tác dụng hết với H2SO4 lỗng Thể tích khí H2 (đktc) thu 0,224 lít Cho biết M thuộc nhóm IIA Xác định M nguyên tố sau đây? A Mg C Sr B Ca D Ba Hướng dẫn giải: Các phản ứng: M + H2SO4 MSO4 +H2 MO + H2SO4 MSO4 +H2O Vì nM = nMO ⇒ nMO = nM = nH2 = 0,01 ⇒ mM + mMO = 0,01(2M + 16) = 0,64 ⇔ M = 24 Mg ⇒ Đáp án A Ví dụ 2: M kim loại thuộc nhóm IIA Hịa tan hết 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại M muối cacbonat dung dịch HCl, thu 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc) Tỉ khối A so với khí hiđro 11,5 M là: A Be B Ca C Ba D Mg Hướng dẫn giải: Các phản ứng: Do hỗn hợp khí A thu gồm H2 CO2 ⇒ mM + mMCO3 = 0,1(2M + 60) = 10,8 ⇔ M = 24 Mg ⇒ Đáp án D Ví dụ 3: Cho 10 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu 6,11 lit khí hiđro (đo 25oC atm) a Hãy xác định tên kim loại M dùng b Cho gam kim loại M vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu dung dịch B Tính nồng độ mol/l chất cốc sau phản ứng Coi thể tích dung dịch cốc 2,5 l Hướng dẫn giải: a Gọi số mol kim loại M a mol nH2 = 0,25(mol) ⇒ a = 0,25 Ta có: mM = 10 ⇒ M = 40(Ca) b nCa = 0,1 mol Dung dịch B gồm: CaCl2 = 0,075 mol Ca(OH)2 = 0,025 mol CM CaCl2 = 0,075 : 2,5 = 0,03M ; CM Ca(OH)2 = 0,025 : 2,5 = 0,01M Dạng 6: Xác định tên nguyên tố dựa vào công thức oxit cao công thức hợp chất khí với hiđro Phương pháp giải Tổng Hóa trị hợp chất khí với hidro (nếu có) hóa trị oxit cao nguyên tố Nhóm I II Oxit cao R2O RO Hợp chất với hidro RH rắn RH2 rắn III IV V VI VII R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 RH3 rắn RH4 khí RH3 khí RH2 khí RH khí Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Phần trăm khối lượng nguyên tố R hợp chất khí với hidro (R có số oxi hóa thấp nhất) oxit cao tương ứng a% b% với a : b = 11 : Phát biểu sau đúng? A Phân tử oxit cao R không phân cực B Oxit cao R điều kiện thường chất rắn C Trong bảng tuần hoàn R thuộc chu kì D Nguyên tử R (ở trạng thái bản) có electron s Hướng dẫn giải: Hợp chất khí với Hidro R có cơng thức RHx (4 ≥ x ≥ ) ⇒ Oxit cao R R2O8-x Theo đề ta có: Ta có: x R 30,42 24,28 18,14 12 (thỏa mãn) Vậy R C ⇒ Hợp chất khí với Hidro CH4 Oxit cao CO2 Nhận xét đáp án: A đúng: Do CO2 có cấu trúc mạch thẳng O – C – O nên lực hút nguyên tử Oxi triệt tiêu lẫn ⇒ CO2 có liên kết cộng hóa trị nguyên tử C O phân cực phân tử CO2 không phân cực B sai: Ở điều kiện thường CO2 hợp chất khí C sai: Trong bảng tuần hồn C thuộc chu kì D sai: Ở trạng thái C có electron s ⇒ Đáp án A Ví dụ 2: Nguyên tố R phi kim, tỉ lệ phần trăm khối lượng R hợp chất khí với hidro 0,5955 Cho 4,05 gam kim loại M chưa rõ hóa trị tác dụng hết với đơn chất R 40,05 gam muối Phân tử khối muối tạo A 267 C 89 B 169 D 107 Hướng dẫn giải: * Xác định nguyên tố phi kim R: +) Nếu hóa trị R oxit cao chẵn ta có cơng thức oxit cao ROn Khi cơng thức hợp chất khí với hidro R RH8-2n Theo giả thiết đề ta có: ⇔ 0,4045R + = 11,528n n R 8,72 37,22 65,72 Do trường hợp có kết thỏa mãn +) Nếu hóa trị R oxit cao lẻ ta có cơng thức oxit cao R2On Khi cơng thức hợp chất khí với hidro R RH 8-n Theo giả thiết đề ta có: ⇔ 0,809R + 16 = 11,528n n R âm 22,97 51,47 80 Do có n = R = 80 thỏa mãn Suy R Br * Xác định kim loại M Vì Br hợp chất muối với kim loại có hóa trị I Nên gọi cơng thức muối thu MBrx với x hóa trị M Theo định luật bảo tồn khối lượng ta có: mBr = mmuối - mM = 40,05 - 4,05 = 36 (gam) Do muối thu AlBr3 Vậy phân tử khối muối tạo 27 + 80.3 = 267 ⇒ Đáp án A ... giải: Phân mức lượng nguyên tử X Y là: 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p64s23d6 Cấu hình electron nguyên tử X Y là: 1s22s22p63s23p1 1s22s22p63s23p63d64s2 Dựa vào bảng tuần hồn ta tìm X Al Y Fe Gọi... giải: Cấu hình R+ 3p6 ⇒ R 3p64s1 ⇒ R có cấu hình đầy đủ 1s22s22p63s23p64s1 ⇒ Tổng hạt mang điện R ( p + e ) = 38 ⇒ Đáp án C Ví dụ 4: X, Y hai kim loại có electron cuối 3p1 3d6 Dựa vào bảng tuần... 1s22s22p63s23p64s1 B 1s22s22p2 C 1s22s22p63s1 D [Ar]3d54s1 Hướng dẫn giải: Vì X Y thuộc nhóm A chu kì liên tiếp nên ta có: X Y hai nguyên tố nhóm A ⇒ X Na Y K Khi cấu hình electron Na 1s22s22p63s1