Chuyên đề Bài tập hóa học 10 sách mới: Chương 1 Nguyên tử 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 1 Nguyên tử Bài tập thiết kế theo chương trình phổ thông mới Có đáp án chi tiết.
Chuyên đề tập Hóa học 10 CHƯƠNG I: NGUYÊN TỬ TĨM TẮT LÍ THUYẾT CHƯƠNG I Ngun tử cấu tạo nên từ hai phần: lớp vỏ (chứa electron) hạt nhân (chứa proton neutron) Nguyên tử trung hịa điện có số hạt proton số hạt electron Hạt Kí hiệu Khối lượng (amu) Điện tích tương đối Proton P ≈1 +1 Neutron n ≈1 Electron e ≈ 0,00055 -1 Khối lượng nguyên tử chủ yếu tập trung hạt nhân electron có khối lượng nhỏ so với khối lượng proton neutron Kích thước hạt nhân nguyên tử nhỏ so với kích thước nguyên tử Kích thước hạt nhân = 10-5 - 10-4 kích thước nguyên tử Nguyên tố hóa học tập hợp nguyên tử có số đơn vị điện tích hạt nhân (cùng số hạt proton) Số hiệu nguyên tử (Z) = số proton Số khối (A): A=Z+N Kí hiệu nguyên tử cho biết kí hiệu hóa học ngun tố (X), số hiệu nguyên tử (Z) số khối (A) Đồng vị ngun tử có số đơn vị điện tích hạt nhân (cùng số proton) có số neutron khác (có thể phát biểu: “Các nguyên tử nguyên tố hóa học có số neutron khác đồng vị nhau”) Trong A, B, C …lần lượt nguyên tử khối đồng vị A, B, C…; a, b, c… số nguyên tử đồng vị X Y Chuyên đề tập Hóa học 10 Nguyên tử khối khối lượng tương đối nguyên tử, cho biết khối lượng nguyên tử nặng gấp lần amu Orbital nguyên tử (AO) khu vực không gian xung quanh hạt nhân nguyên tử mà xác suất tìm thấy electron khu vực lớn (khoảng 90%) Lớp phân lớp electron Các electron thuộc lớp có lượng gần Các electron thuộc phân lớp có lượng Các phân lớp: s, p, d, f Số orbital lớp n n2 (n ≤ 4) Số electron tối đa phân lớp: Cấu hình electron cho biết thứ tự mức lượng electron phân lớp Năng lượng electron phân lớp tăng theo chiều từ trái sang phải Cách viết cấu hình electron • Bước 1: Điền electron theo thứ tự mức lượng từ thấp đến cao: 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, 4s, 3d, 4p, 5s, 4d, 5p, 6s…… • Bước 2: Đổi lại vị trí phân lớp cho số thứ tự lớp (n) tăng dần theo chiều từ trái qua phải, phân lớp lớp theo thứ tự s, p, d, f Biểu diễn cấu hình electron theo orbital • Viết cấu hình electron ngun tử • Biểu diễn AO vng, AO phân lớp viết liền, khác lớp tách Thứ tự orbital từ trái sang phải cấu hình electron • Điền electron vào ô orbital theo thứ tự lớp phân lớp Mỗi electron = mũi tên • Quy tắc Hund: Trong phân lớp, electron phân bố cho e độc thân lớn • Ngun lí Pau – Li: Trên orbital nguyên tử chứa tối đa electron có chiều tự quay khác chiều xung quanh trục riêng electron Chuyên đề tập Hóa học 10 Từ cấu hình electron ngun tử dự đốn dược tính chất hóa học nguyên tố hóa học Có 1, 3e lớp thường nguyên tử nguyên tố kim loại Có 5, 7e lớp thường nguyên tử nguyên tố phi kim Có 8e lớp ngồi ngun tử ngun tố khí (Trừ He có 2e) Có 4e lớp ngồi ngun tố kim loại phi kim Bài tập phổ khối: Phổ khối (phổ khối lượng) sử dụng để xác định phân tử khối, nguyên tử khối chất hàm lượng đồng vị bền nguyên tố Dựa vào phổ khối lượng biết nguyên tố có đồng vị bền, phầm trăm số nguyên tử đồng vị Ví dụ: Phổ khối nguyên tử Lithium Phổ khối lượng cho thấy Lithium có đồng vị bền Phần trăm số nguyên tử 6Li 7,5%, 7Li 92,5% Chuyên đề tập Hóa học 10 Hạt Khối lượng = ………… neutron Điện tích = …………… Hạt Khối lượng = ………… proton Điện tích = …………… Hạt Khối lượng = ………… electron Điện tích = …………… HẠT NHÂN Kích thước: …… Khối lượng: ……… AO s có dạng ………… Z = …… = …… AO p gồm …………… AO p có dạng ………… NGUYÊN TỬ VỎ NGUYÊN TỬ n Lớp electron Phân lớp Số AO Số electron tối đa NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Thứ tự lượng phân lớp từ thấp đến cao:……… Số khối (A) = ….+… Kí hiệu nguyên tử … … X Cấu hình electron Nguyên lý vững bền: … Nguyên lý Pauli:…… Quy tắc Hund: … Đặc điểm lớp electron Số electron Loại nguyên tố Đồng vị 1,2,3 5,6,7 Chuyên đề tập Hóa học 10 Phần I: TỰ LUẬN BÀI THÀNH PHẦN NGUYÊN TỬ Dạng 1: Bài tập Bài 1: Nếu coi hồng cầu có hình dạng đĩa trịn với đường kính 7,8 µm cần ngun tử Helium (có đường kính 0,62Å) xếp thẳng hàng khít để tạo nên đoạn thẳng có chiều dài đường kính hồng cầu? Hình 1.1 Hồng cầu Đáp án: ≈ 125806 nguyên tử Bài 2: Một cách gần coi bán kính nguyên tử 10 -10 m, bán kính hạt nhân nguyên tử 10-14 m Xác định xem bán kính hạt nhân nhỏ bán kính nguyên tử lần? Đáp án: 10000 lần Bài 3: Mơ hình cấu tạo nguyên tử Hydrogen nguyên tử Helium cho Vòng tròn màu đỏ đại diện cho loại hạt ngun tử? Hình 1.2 Mơ hình cấu tạo nguyên tử Hydrogen nguyên tử Helium Đáp án: Hạt electron Bài 4: Điền vào chỗ trống để hoàn thành bảng sau: Kí hiệu Số proton Số neutron 13 14 Số electron 20 Điện tích hạt nhân 20+ Đáp án: Kí hiệu Số proton Số neutron Số electron Điện tích hạt nhân Chun đề tập Hóa học 10 5+ 13 14 13 13+ 20 20 20 20+ Bài 5: Cho mơ hình cấu tạo nguyên tử carbon nguyên tử oxygen sau: Hình 1.3 Mơ hình cấu tạo ngun tử Carbon nguyên tử Oxygen Tính tổng số hạt proton, neutron electron có phân tử CO CO2 tạo từ nguyên tử carbon oxygen Đáp án: 66 hạt Dạng 2: Bài tập loại hạt nguyên tử Bài 6: Hợp kim chứa nguyên tố M nhẹ bền, dùng chế tạo vỏ máy bay, tên lửa Nguyên tử nguyên tố M có tổng số hạt proton, neutron electron 40, hạt nhân nguyên tử M số hạt không mang điện nhiều số hạt mang điện hạt Tính số hạt proton, neutron, electron có nguyên tử nguyên tố M Đáp án: Gọi số proton, electron, neutron M p, e, n 2p + n = 40 n–p=1 => p = e = 13, n = 14 Bài 7: Magnesium oxide (MgO) hợp chất sử dụng y tế để làm giảm triệu chứng ợ nóng, ợ chua bệnh đau dày Cho ZMg = 12, ZO = a, Tính tổng số hạt mang điện có phân tử MgO b, Viết cấu hình electron nguyên tử Magnesium Oxygen Đáp án: a, Tổng số hạt mang điện MgO = 2.12 + 2.8 = 40 hạt b, Mg: 1s22s22p63s2, O: 1s22s22p4 Bài 8: Oxide kim loại M có dạng M2O ứng dụng nhiều ngành công nghiệp sản xuất xi măng, sản xuất phân bón, … Oxide Chuyên đề tập Hóa học 10 (M2O) chất rắn, màu trắng, tan nhiều nước thành phần dinh dưỡng thiếu loại trồng Xác định công thức phân tử M 2O biết tổng số hạt phân tử M2O 140, tổng số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 44; nguyên tử oxygen M2O có neutron, electron Hình 1.4 Phân bón với trồng Đáp án: Gọi số proton, electron, neutron M O pM, eM, nM, pO, eO, nO Theo kiện đề ta có: 2.(2pM + nM) + 2.8 + = 140 4pM + 2.8 – (2nM + 8) = 44 pM = 19 (K), nM = 20 Công thức M2O: K2O Bài 9: X kim loại có nhiều ứng dụng quan trọng làm đồ trang sức, làm chất tiếp xúc, dùng công nghiệp tráng gương Trong nguyên tử X tổng số hạt proton, neutron electron 155, số hạt mang điện nhiều số hạt khơng mang điện 33 hạt Tính số proton, neutron nguyên tử X Đáp án: p = 47; n = 61; Bài 10: Hợp chất XY2 có tên hiệu "vàng kẻ ngốc" có ánh kim sắc vàng đồng nên nhìn giống vàng, nhiều người hay lầm vàng Mỗi phân tử XY có tổng hạt proton, neutron, electron 178, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 54 Mặt khác, số hạt mang điện nguyên tử X nhiều số hạt mang điện nguyên tử Y 20 Xác định số proton nguyên tố X nguyên tố Y, cơng thức hóa học XY2 Hình 1.5 Tinh thể XY Đáp án: Gọi số proton, neutron X, Y px, nx, py, ny Ta có phương trình: 2px + 4py + nx + 2ny = 178 2px + 4py - nx - 2ny = 54 2px - 2py = 20 (1) (2) (3) Giải hệ thu được px = 26; py = 16 Vậy X Iron (Fe), Y Sulfur (S), công thức hóa học FeS2 Bài 11: Tổng số hạt proton, neutron, electron hai nguyên tử A B 118 hạt, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 34 hạt Số hạt mang điện nguyên tử B nhiều nguyên tử A 28 hạt Xác định tên hai nguyên tố A, B Đáp án: Gọi số hạt p, n hai nguyên tử A, B p1, n1 p2, n2 Theo ta có: Chuyên đề tập Hóa học 10 (2p1 + n1) + (2p2 + n2) = 118 (1) (2p1 + 2p2) – (n1 + n2) = 34 (2) 2p2 – 2p1 = 28 (3) - Từ (1), (2), (3) suy ra: p1 = 12; p2 = 26 Vậy A Magnesium; B Iron Dạng 3: Bài tập bán kính nguyên tử Bài 12: Vàng (Au) kim loại quý sử dụng làm chất phản xạ neutron vũ khí hạt nhân Trong đời sống hàng ngày vàng dùng để đúc tiền, đồ trang sức nhiều tranh nghệ thuật, … Hình 1.6.a Vàng miếng Hình 1.6.b Tinh thể vàng Giả thiết tinh thể vàng nguyên tử hình cầu có bán kính 1,44Ǻ; khối lượng mol ngun tử Au 197g/mol; khối lượng riêng Au 19,36 g/cm Tính thể tích chiếm nguyên tử Au tinh thể? Đáp án: Đổi 1,44Å = 1,44.10-8 cm mol = 6,02.1023 nguyên tử Au nặng 197 gam => Khối lượng nguyên tử Au = m = 197 / (6,02.1023) gam Thể tích nguyên tử Au=V= = Nếu coi ngun tử khối cầu đặc khít khối lượng riêng nguyên tử =>d= =26,179 gam/cm3 Gọi x phần trăm thể tích nguyên tử Au chiếm chỗ, khối lượng riêng thực tế Au = 19,36 g/cm3 =>x = 100 = 73,95% Bài 13: Giả thiết tinh thể sodium nguyên tử hình cầu với khơng gian trống giữ ngun tử 26% Biết khối lượng riêng Sodium 0,97g/cm khối lượng mol Sodium 22,99 g/mol Tính bán kính gần nguyên tử Sodium Đáp án: Chuyên đề tập Hóa học 10 Khối lượng mol nguyên tử Sodium 22,99 gam Thể tích mol nguyên tử Sodium Thể tích nguyên tử Sodium Bài 14: Iron nguyên tố có thể người, tham gia vào q trình tổng hợp hemoglobin myoglobin Iron có nhiệm vụ quan trọng việc tổng hợp DNA, đóng vai trị việc vận chuyển oxygen, sản xuất lượng oxy hóa bất hoạt gốc tự gây hại Trong tinh thể iron, nguyên tử iron hình cầu chiếm 75% thể tích tồn khối tinh thể, phần cịn lại khe rỗng cầu Khối lượng nguyên tử iron 55,85 g/mol Tính bán kính nguyên tử gần iron 20oC biết khối lượng riêng iron nhiệt độ 7,87 g/cm3 Hình 1.7 Sắt Đáp án: Xét mol Fe Thể tích thực Fe Thể tích nguyên tử Fe Bán kính nguyên tử Fe Chuyên đề tập Hóa học 10 BÀI 3: NGUYÊN TỐ HÓA HỌC Dạng 1: Bài tập Bài 1: Hoàn thành bảng sau: Số hiệu nguyên tử Số khối Số proton Số neutron Số electron ………… 108 ………… ………… 47 ………… ………… 33 42 ………… 35 ………… ………… 45 ………… 79 179 ………… ………… ………… ………… ………… ………… 69 50 Bảng 1.1 Thông tin số nguyên tố Đáp án Số hiệu nguyên tử Số khối Số proton Số neutron Số electron 47 108 47 61 47 33 75 33 42 33 35 80 35 45 35 79 179 79 100 79 50 119 50 69 50 Bài 2: Iodine nguyên tố vi lượng cần có chế độ dinh dưỡng người Chế độ ăn uống thiếu hụt Iodine dẫn tới phì đại tuyến giáp gây bệnh bướu cổ Thông qua chế độ dinh dưỡng, nguyên tử Iodine thường đưa vào thể dạng anion có điện tích số khối 127 Xác định số proton, neutron electron có anion I- 1- Đáp án: p =53, e = 54, n = 74 Hình 1.9 Người bệnh bị bướu cổ Dạng 2: Bài tập đồng vị - nguyên tử khối trung bình Bài 3: Lithium có hai đồng vị bền 6Li 7Li Phổ khối nguyên tử Li cho hình Hãy xác định nguyên tử khối trung bình Lithium 10