Bai tâp số hạt ôn hoc sinh gioi hoa 10

Bài 1: Mỗi phân tử XY3 có tổng hạt proton, nơtron, electron 196; đó, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 60, số hạt mang điện X số hạt mang điện Y 76 Hãy xác định kí hiệu hố học X, Y XY3 Giải Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân X Zx, Y Zy; số nơtron (hạt không mang điện) X Nx, Y Ny Với XY3, ta có phương trình: Tổng số ba loại hạt: Zx + Zy + Nx + Ny = 196 (1) Zx + Zy  Nx  Ny = 60 (2) Zy  Zx = 76 (3) Cộng (1) với (2) nhân (3) với 2, ta có: Zx + 12 Zy = 256 (a) 12 Zy  4Zx = 152 (b) => Zy = 17; Zx = 13 Vậy X nhôm, Y clo XY3 AlCl3 Bài 2: Cho nguyên tử R M R có số khối 54, tổng số hạt proton, nơtron, electron R2+ 78 Số hạt mang điện R nhiều số hạt mang điện M 18 hạt Số hạt nơtron R nhiều số hạt nơtron M Xác định R, M phân tử khối phân tử RM3 Giải Ta có: ZR + NR = 54 (1) 2ZR + NR – = 78 (2) Suy ra: ZR = 26 NR = 28 Vậy: R Fe Ta có: AR = 26 + 28 = 54 (3) 2ZR – 2ZM = 18 (4) Suy ra: ZM = ZR – = 17 Vậy: M Cl ACl = 17 + (28 – 8) = 37 Phân tử khối RM3 (tức FeCl3) = 54 + 37.3 = 165 Bài 3: A, X, Y nguyên tố phi kim Tổng số hạt proton, nơtron, electron phân tử AX2 52 Số hạt không mang điện AY nhiều số hạt không mang điện AX 28 hạt Phân tử X2Y có tổng số hạt proton, nơtron electron 28 số hạt mang điện 2,5 lần số hạt khơng mang điện Xác định điện tích hạt nhân số khối A, X, Y Giải: Gọi pA, pX, pY số proton A, X, Y nA, nX, nY số nơtron A, X, Y Ta có: (2pA + nA) + 2(2pX + nX) = 52 (1) (2pA + 4pY) – (2pA + 4pX) = 28 Hay: pY – pX = (2) 2(2pX + nX) + 2pY + nY = 28 (3) 4pX + 2pY = 2,5(2nX + nY) (4) Từ (3) (4)  2pX + pY =10 (5) 2nX + nY = (6) Từ (2) (5)  pX = pY = Từ (6)  pX  nY = – 2nX  1,5pX   – 2nX  12  –2 nX   nX = nY = Thế pX = nX = vào (1)  2pA + nA = 48 (8) Do: pA  nA  1,5pA , từ (8)  (48/3,5)  pA  (48/3) PA 14 15 16 NA 20 18 16 Số khối 34 33 32 Kết luận Loại Loại Nhận Ta có kết sau: Nguyên tố A X Y Điện tích hạt nhân 16+ 1+ 8+ Số khối 32 16 Bài 4: A, B, C nguyên tố liên tiếp chu kỳ Tổng số khối chúng 74 A kim loại Xác định A, B, C Giải: Gọi p số proton A Theo đề bài: p + ( p + 1) + (p + 2) = 3p + => 3p + + n1 + n2 + n3 = 74 n1 + n2 + n3 = 74 – (3p + 3) n � �1,5 mà: p  3p +  n1 + n2 + n3  (3p + 3).1,5  3p +  74- (3p + 3)  (3p + 3).1,5  8,9  p  11,3  p = 9, 10, 11 Vì A kim loại  p = 11  11A , 12B , 13C Na, Mg, Al Bài 5: Các vi hạt có cấu hình electron phân lớp cùng: 3s1, 3s2, 3p3, 3p6 nguyên tử hay ion? Tại sao? Hãy dẫn phản ứng hố học (nếu có) để minh hoạ tính chất hố học đặc trưng vi hạt Cho biết: Các vi hạt ion nguyên tử nguyên tố thuộc nhóm A nhóm VIII(0) Giải Cấu hình electron lớp vi hạt 1s22s22p6, ứng với cấu hình [Ne] Cấu hình [Ne] 3s1 ứng với nguyên tử Na (Z = 11), ứng với ion Na kim loại điển hình, có tính khử mạnh Thí dụ: Na tự bốc cháy H2O nhiệt độ thường Na + H2O  NaOH + H2 Cấu hình [Ne] 3s2 ứng với nguyên tử Mg (Z = 12), ứng với ion Mg kim loai hoạt động Mg cháy mạnh oxi cá CO2 Mg + O2  MgO Cấu hình [Ne] 3s23p3 ứng với nguyên tử P (Z = 15), ứng với ion P phi kim hoạt động P cháy mạnh oxi P + O2  P2O5 Cấu hình [Ne] 3s23p6: a Trường hợp vi hạt có Z = 18 Đây Ar, khí trơ b Vi hạt có Z < 18 Đây ion âm: Z = 17 Đây Cl, chất khử yếu Thí dụ: MnO4 + 16 H+ + 10 Cl  Mn2+ + H2O + 10 Cl2 Z = 16 Đây S2, chất khử tương đối mạnh Thí dụ: H2S + O2  S + H2O Z = 15 Đây P3, không bền, khó tồn Vi hạt có Z > 18 Đây ion dương: Z = 19 Đây K+, chất oxi hoá yếu, bị khử tác dụng dòng điện (điện phân KCl KOH nóng chảy) Z = 20 Đây Ca 2+, chất oxi hố yếu, bị khử tác dụng dòng điện (điện phân CaCl nóng chảy) Bài 6: Uran có cấu hình electron [Rn]5f36d17s2 Ngun tử có electron độc thân? Có thể có mức oxi hố cao bao nhiêu? Giải Cấu hình electron [Rn]5f36d17s2 có số electron ngồi biểu diễn sau:      Vậy nguyên tử 92U238 có e độc thân (chưa ghép đơi); mức (số) oxi hố cao +6 U[Rn]5f36d17s2 o - e  U [Rn]+6   Bài 7: Hãy dự đoán số nguyên tố chu kỳ điền đầy đủ ngun tố Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố có Z = 107 117 cho biết chúng xếp vào phân nhóm bảng tuần hồn? Giải Ngun tử chu kỳ 7s1 kết thúc 7p67s25f146d107p6: 32 nguyên tố chu kỳ Z = 107: [Rn]5f146d57s2: Nhóm VIIB Z = 117: [Rn]5f146d107s27p5: Nhóm VIIA Bài 8: X thuộc chu kì 4, Y thuộc chu kì bảng tuần hồn ngun tố hóa học, I i lượng thứ i nguyên tử Thực nghiệm cho biết tỉ số Ik+1/Ik X,Y sau: Ik+1/Ik I2/I1 I3/I2 I4/I3 I5/I4 I6/I5 X 1,94 4,31 1,31 1,26 1,30 Y 2,17 1,96 1,35 6,08 1,25 Lập luận để xác định X Y Giải Đối với X từ I2 lên I3 tăng đột ngột, X2+ có cấu hình khí hiếm, đó: X [Ar]4s2 (Canxi) Đối với Y từ I4 lên I5 tăng đột ngột, Y4+ có cấu hình khí hiếm, đó: Y [He]2s22p2 (Cacbon) Bài 9: Trong bảng có ghi lượng ion hoá liên tiếp I n (n = 1, , 6) theo kJ.mol-1 nguyên tố X Y: I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 590 1146 4941 6485 8142 10519 Y 1086 2352 4619 6221 37820 47260 A B oxit tương ứng X Y X, Y vào trạng thái oxi hố cao Viết (có giải thích) cơng thức hợp chất tạo thành cho A tác dụng với B Giải I3 (X) I5 (Y) tăng nhiều đột ngột Suy ra: a X thuộc nhóm II A, Y thuộc nhóm IV A bảng HTTH nguyên tố hoá học b A XO, B YO2 c Các hợp chất A tác dụng với B: XYO3, X2YO4 Bài 10: Căn vào nguyên lý, quy tắc học, điền vào vị trí đánh dấu hỏi số hiệu thích ứng a Z = ? 1s22s22p63s23p3 b Z = 40 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d? c Z = ? 1s22s22p?3s23p64s23d?4p65s24d?5p4 d Z = 83 [Xe]6s?4f?5s?6p? Trong số cấu hình electron viết cho Mo (Z = 42) cấu hình đúng, cấu hình sai? Lý do? a [Kr]5s14d5 b [Kr]5s24d5 c [Kr]3d144s24p8 d [Ar]3d104s24p64d6 Giải a Z = 15 ứng với 1s22s22p63s23p3 b Z = 40 ứng với 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2 c Z = 52 ứng với 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p4 d Z = 83 ứng với [Xe]6s24f45s106p3 a Đúng cách viết tôn trọng nguyên lý quy tắc Hơn nữa, lớp 4d đạt trạng thái nửa bão hòa phân mức lượng bền hóa b Sai tổng số electrom 43 > 42 c Sai phân lớp 3d có tối đa 10 electron 4p có tối đa electron d Sai sau phân lớp 4p phân lớp 5s 4d (quy tắc Klechkowski) Bài tập tự giải: Bài 1: Nguyên tử nguyên tố A có tổng số hạt proton, nơtron, electron 48, số hạt mang điện gấp hai lần số hạt khơng mang điện Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố A Xác định vị trí A bảng hệ thống tuần hoàn Bài 2: Cho nguyên tố A, B, D (ZA < ZB < ZD) – A, B phân nhóm chu kỳ kiên tiếp bảng tuần hoàn – B, D nguyên tố kế cận chu kỳ – Tổng số proton hạt nhân A, B 24 Xác định A, B, D vị trí A, B, D bảng hệ thống tuần hoàn Bài 3: Một hợp chất cấu tạo từ cation M + anion X2– Trong phân tử M2X có tổng số hạt p, n, e 140 Trong số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 44 hạt Số khối ion M+ lớn số khối ion X 2– 23 Tổng số hạt ion M + nhiều ion X 2– 31 a Viết cấu hình electron ion M+ X2– b Xác định vị trí M X bảng tuần tuần hồn Bài 4: Hợp chất A có cơng thức phân tử M2X Tổng số hạt A 116, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 36 Khối lượng nguyên tử X lớn M Tổng số loại hạt X2– nhiều M+ 17 a Xác định M, X b Cho 2,34g hợp chất A tác dụng với dd M’(NO 3)2 thu 2,8662 g kết tủa B Xác định nguyên tử lương M’ Nguyên tố M’ có đồng vị Y, Z Biết tổng số khối 128, số nguyên tử đồng vị Y 0,37 số nguyên tử đồng vị Z Xác định số khối Y, Z Bài 5: Khối lượng phân tử kim loại A, B, C (đều có hố trị II) lập thành cấp số cộng có cơng sai 16 Tổng số hạt proton, nơtron, electron hạt nhân nguyên tử nguyên tố A, B, C 120 Hãy xác định công thức phân tử ba muối cacbonat ba kim loại Viết phương trình cho ba muối tác dụng với dd HNO3 loãng Bài 6: Hai nguyên tố A, B tạo thành hợp chất X Khi đốt nóng đến 800 oC, hợp chất X tạo đơn chất A Số electron hoá trị nguyên tử nguyên tố A số lớp electron nguyên tử nguyên tố B Số electron hoá trị nguyên tử nguyên tố B số lớp electron nguyên tử nguyên tố A, điện tích hạt nhân nguyên tử B gấp lần A Xác định A, B công thức phân tử hợp chất X Bài 7: a Tìm hai nguyên tố A, B hai chu kỳ liên tiếp có tổng số điện tích hạt nhân nguyên tử 23 b Biết A, B hai phân nhóm liên tiếp, dễ tác dụng với tạo thành hợp chất X Xác định nguyên tử lượng A, B (B có nguyên tử lượng lớn A) Bài 8: Hợp chất Z tạo ngun tố M R có cơng thức M aRb Trong R chiếm 6,67% khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có số hạt nơtron số hạt proton cộng thêm 4, hạt nhân nguyên tử R có số proton số nơtron Tổng số hạt proton phân tử Z 84 a + b = Xác định M, R công thức phân tử hợp chất Z Bài 9: Phân tử X cấu tạo từ ion có cấu hình electron ngun tố khí Ar Tổng số hạt proton, nơtron, electron phân tử 164 Xác định X Bài 10: Biết tổng số hạt nguyên tử nguyên tử nguyên tố X 82 nguyên tố đầu bảng tuần hoàn là: Z + N + E = a Hãy trình bày phương pháp biện luận để xác định nguyên tố X Hãy xác định nguyên tố X biết: a a = 13 b a = 21 c a = 34 Bài 11: Hợp chất M tạo nên từ cation X+ anion Y3 –, ion nguyên tử hai nguyên tố phi kim tạo nên Biết tổng số proton X + 11 Y3– 47 Hai nguyên tố Y – thuộc chu kỳ bảng hệ thống tuần hồn có số thứ tự cách đơn vị a Hãy xác định công thức phân tử M b Mô tả chất kiên kết phân tử M Bài 12: Một nguyên tố R có đồng vị X, Y ,Z; biết tổng số hạt ( n, p, e) đồng vị 129, số nơtron đồng vị X đồng vị Y hạt Đồng vị Z có số proton số nơtron a Xác định điện tích hạt nhân nguyên tử khối lượng đồng vị X, Y, Z b Biết 752,875 1020 nguyên tử R có khối lượng m gam Tỷ lệ nguyên tử đồng vị sau: Z:Y= 2769:141 Y:X = 611:390 Xác định khối lượng nguyên tử trung bình R tính m Bài 13: Một nguyên tử bớt electron biến thành ion dương Khi nhận thêm electron biến thành ion âm Trị tuyệt đối điện tích ion số electron mà nguyên tử hay nhận thêm Cho hai ion R4+ R4– Số nơtron hai ion 14 số electron ion R4+ 10 Hãy viết ký hiệu hạt nhân hai ion Tính số electron ngun tử trung hồ điện R ion R4– Bài 14: Một nguyên tử kí hiệu R có tổng số hạt proton, nơtron, electron 24 a Viết ký hiệu hạt nhân nguyên tố gọi tên nguyên tố b Viết cấu hình electrpn nguyên tử ion R2– c Cho biết nguyên tử có obital có electron chiếm giữ Bài 15: Cho ion âm AB3 2– có tổng e 32 A B có số p số n Gọi tên ngun tố A, B Giải thích hình thành ion A B? Bài 16: Cho hợp chất MX3 M kim loại X phi kim Phân tử MX có tổng số p, n , e 196 tổng số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 60 Số hạt mang điện M nhỏ số hạt X Xác định số thứ tự M X Gọi tên MX3 Viết số phương trình điều chế MX3 Bài 17: Có nguyên tố A B biết hiệu số số proton hạt nhân Tổng số proton số notron A B 92 Xác định số thứ tự z A, B mà zA > zB Gọi tên A, B Nêu rõ vị trí A, B bảng hệ thống tuần hồn nêu lên tính chất giống khác cấu tạo vỏ Bài 18: Tính tỉ số khối lượng nguyên tử có x proton, y nơtron x electron với khối lượng hạt nhân nguyên tử Rút kết luận Bài 19: a Hãy điểm sai cấu hình e sau: (1) 1s22s12p5 (2) 1s22s22p53s23p64s23d6 (3) 1s22s22p64p64s2 b Viết lại cho cấu hình Mỗi cấu hình cấu hình hạt nào? Hãy viết phương trình phản ứng chứng minh tính chất hố học điển hình (nếu có) hạt đó? Bài 20: Ba nguyên tố X, Y, Z chu kỳ có tổng số hiệu nguyên tử 39 Số hiệu nguyên tử Y trung bình cộng số hiệu nguyên tử X Z Nguyên tử nguyên tố không phản ứng với nước điều kiện thường a Hãy xác định vị trí nguyên tố bảng tuần hồn ngun tố hố học Viết cấu hình e nguyên tử gọi tên nguyên tố b So sánh độ âm điện, bán kính ngun tử ngun tố c So sánh tính bazơ hidroxit d Tìm cách tách oxit khỏi hỗn hợp oxit nguyên tố Bài 21: a Cấu hình electron sau vi phạm nguyên lí Pauli? 1s ; 1s22p1; 1s3; 1s22s22p4; 1s22s22px32py12pz1 b Cấu hình electron sau vi phạm qui tắc Hund? 2 1s ; 1s 2s 2px22py2pz; 1s22s22px12py1; 1s22s22px12pz1; 1s22s22px22py12pz1 Bài 22: Viết: – Cấu hình electron đầy đủ – Cấu hình electron rút gọn – Giản đồ obitan electron hóa trị – Số electron bên electron hóa trị nguyên tố sau: a Kali (K: Z=19) b Molipđen(Mu: Z=42) c Chì (Pb: Z=82) d Ni e Sr f Po Bài 23: Vẽ sơ đồ obitan electron hóa trị xác định số nhóm, số chu kì ngun tố ứng với cấu hình electron rút gọn sau: a [Ne]3s23p5 b [Ar]3d104s24p3 c [He]2s22p4 d [Ne]3s23p3 Bài 24: Gọi tên nguyên tố chu kì viết cấu hình electron nguyên tố biết lượng ion hóa (I) có giá trị sau (tính theo kJ/mol) I1 I2 I3 I4 I5 I6 1012 1903 2910 4956 6278 22230 Bài 25: Trong số nguyên tử đây, ngun tử có cấu hình electron bất thường, ngun nhân dẫn đến tượng bất thường đó? V: 3d34s2, Cr: 3d54s1, Mn: 3d54s2, Ni: 3d84s2, Cu: 3d104s1 Bài 26: Cho nguyên tố Cs (Z = 55) a Nếu giả thiết orbital tồn electron đồng thời cấu hình electron nào? Hãy viết cho biết nhận xét b Dựa vào nguyên lý quy tắc, cho biết cấu hình electron thực trường hợp Bài 27: Hồn thành cấu hình electron sau đây: a 1s22s22p63s23p64s23d? biết Z = 26 b Tính Z biết cấu hình electron: 1s22s22p63s23p64s23d104p3 Đáp số: a 3d6; b Z = 33 Bài 28: Cho nguyên tử Cl (Z = 17); Ni (Z = 28) Hãy: a Viết cấu hình electron cho ion Cl- Ni2+ b Với cấu hình electron Ni2+ xác lập câu a), cho biết có electron độc thân Đáp số: a Tự viết; b Có electron Bài 29: Cho nguyên tố A với phân lớp 4p x nguyên tố B có phân lớp ngồi 4sy Hãy xác định số điện tích hạt nhân Z A B, biết tổng số electron hai phân lớp nêu nguyên tố A khí trơ Đáp số: ZA = 35; ZB = 20  ... khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có số hạt nơtron số hạt proton cộng thêm 4, hạt nhân nguyên tử R có số proton số nơtron Tổng số hạt proton phân tử Z 84 a + b = Xác định M, R công thức phân... mang điện 60 Số hạt mang điện M nhỏ số hạt X Xác định số thứ tự M X Gọi tên MX3 Viết số phương trình điều chế MX3 Bài 17: Có nguyên tố A B biết hiệu số số proton hạt nhân Tổng số proton số notron... M2X có tổng số hạt p, n, e 140 Trong số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 44 hạt Số khối ion M+ lớn số khối ion X 2– 23 Tổng số hạt ion M + nhiều ion X 2– 31 a Viết cấu hình electron ion