4 1 bài toán về kích thước, khối lượng nguyên tử, đồng vị nguyên tử image marked

CHỦ ĐỀ 4: TƯ DUY GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐẶC THÙ THUỘC LỚP 11 VÀ LỚP 10 4.1 Bài tốn kích thước, khối lượng ngun tử, đồng vị nguyên tử A Một số công thức cần biết m P  m n  1u + Khối lượng hạt proton nơtron  27 1u  1, 6605.10 (kg) + Kích thước khối lượng riêng nguyên tử Cần nhớ số công thức: Khối lượng riêng chất : D  Thể tích khối cầu : V  m V r ; r bán kính khối cầu Liên hệ D V ta có cơng thức : D  m 3,14.r 3 + Với toán liên quan tới tinh thể ta giải sau: Giả sử có mol nguyên tử: Vtinhthe  V % m   V1.n.tu  tinhthe 23  r   r  D 6, 023.10 + Cơng thức tính NTK trung bình (bài tốn đồng vị): A  %X1.A x1  %X A x  100 Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/toantapnguyenanhphong/ B Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Nguyên tử khối canxi 40,078 Hãy tính khối lượng nguyên tử canxi Định hướng tư giải: Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m Ca  40, 078.1, 6605.1027  66,5495.1027 (kg) Ví dụ 2: Ngun tử kẽm có bán kính r  1,35.1010  m  có khối lượng nguyên tử 65u a Tính khối lượng riêng nguyên tử kẽm b Thực tế toàn khối lượng nguyên tử tập trung hạt nhân với bán kính r  2.1015  m  Tính khối lượng riêng hạt nhân nguyên tử kẽm Định hướng tư giải: a Ta có cơng thức: D nt  b D hn  m 65.1, 6605.1027 65.1, 6605.1027    10, 478.103 (kg / m3 ) 4 V .r 3,14.(1,35.1010 )3 3 m 65.1, 6605.1027 65.1, 6605.1027    3, 2225.1018 (kg / m3 ) 4 V .r 3,14.(2.1015 )3 3 Ví dụ 3: Giả thiết tinh thể, nguyên tử sắt hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể, phần lại khe rỗng cầu, cho khối lượng nguyên tử Fe 55,85 20oC khối lượng riêng Fe 7,78g/cm3 Cho Vhc=4r3/3 Bán kính nguyên tử gần Fe là: A 1,44.10-8 cm B 1,29.10-9 cm C 1,97.10-8 cm D Kết khác Định hướng tư giải:  Vtinhthe  Giả sử có mol nguyên tử Fe  V1.n.tu  m 55,85   7,179  cm3  D 7, 78 Vtinhthe 0, 75  8,94.1024  r   r  1, 29.108 cm 23 6, 023.10 Ví dụ 4: Nguyên tử X có cấu trúc mạng lập phương tâm diện (hình bên) Phần trăm thể tích khơng gian trống mạng lưới tinh thể X A 32 % B 26 % C 74 % D 68 % Định hướng tư giải: a độ dài ô mạng sở; r bán kính nguyên tử  1  ..r  NT        f  3  0, 74   26% Từ hình vẽ  8  a a  4r  28  14 Si   92, 23%  29  4, 67%   Si  ? Ví dụ 5: Cho biết  14 Si   30  3,10%  14 Si  Định hướng tư giải:  Si  Áp dụng công thức đồng vị:  28.92, 23  29.4, 67  30.3,10  28,109 100 Ví dụ 6: Clo ( Cl) tự nhiên hỗn hợp đồng vị 35 17 Cl 37 17 Cl đồng vị 35 17 Cl chiếm 75,77% a Tính ngun tử khối trung bình Clo b Tính % khối lượng đồng vị c Tính % khối lượng đồng vị d Xác định số đồng vị Định hướng tư giải: 35 17 35 17 Cl hợp chất CuCl2 (biết MCu=64) 35 17 Cl hợp chất HClO4 (biết H=1; O=16) Cl có 1,5 mol phân tử HClO4 35  17 Cl : 75, 77% 75, 77.35  24, 23.37 a    Cl   35, 485 37 100  17 Cl : 24, 23%   b % 35 Cl  2.0, 7577.35  39, 297% 64  2.35, 485 c %35 Cl  0, 7577.35  26,391%  35, 485  16.4 d  35 Cl  1,5.0, 7577.6, 02.1023  6,842.1023 (nguyên tử) BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Nguyên tử khối sắt 55,85 Hãy tính khối lượng nguyên tử sắt Câu 2: Nguyên tử khối kali 39,10 Hãy tính khối lượng nguyên tử kali Câu 3: Nguyên tử khối magie 24,31 Hãy tính khối lượng nguyên tử magie Câu 4: Nguyên tử khối đồng 63,54 Hãy tính khối lượng nguyên tử đồng Câu 5: Nguyên tử khối photpho 30,97 Hãy tính khối lượng nguyên tử photpho Câu 6: Nguyên tử khối oxi 15,999 Hãy tính khối lượng nguyên tử oxi Câu 7: Ngun tử natri có bán kính r = 0,157 (nm) có khối lượng nguyên tử 23u Tính khối lượng riêng nguyên tử natri Câu 8: Ngun tử magie có bán kính r = 0,136 (nm) có khối lượng ngun tử 24u Tính khối lượng riêng nguyên tử magie Câu 9: Nguyên tử silic có bán kính r = 0,117 (nm) có khối lượng nguyên tử 28u Tính khối lượng riêng ngun tử silic Câu 10: Ngun tử nhơm có bán kính r = 0,125 (nm) có khối lượng nguyên tử 27u Tính khối lượng riêng nguyên tử nhôm Câu 11: Ở 20oC khối lượng riêng Au DAu = 19,32 g/cm3 Giả thiết tinh thể nguyên tử Au hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể Biết khối lượng nguyên tử Au 196,97 Tính bán kính nguyên tử Au : 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 canxi kim loại 1,55 g/cm3 Giả thiết rằng, tinh thể canxi nguyên tử hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần cịn lại khe rỗng Bán kính nguyên tử canxi tính theo lí thuyết A 0,155nm B 0,185nm C 0,196 nm D 0,168 nm Câu 13: Cho biết KLNT Mg 24,305 khối lượng riêng magie kim loại 1, 74g / cm3 Giả thiết nguyên tử Mg hình cầu nội tiếp hình lập phương Bán kính gần Mg : 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 Li 0,53g/cm3 nguyên tử khối Li 6,94 Trong tinh thể Li, có 32% theo thể tích khe trống, bán kính nguyên tử gần Li là: A 1,52.10-8 cm B 1,12.10-8 cm C 1,18.10-8cm Câu 15: Trong tự nhiên đồng có hai đồng vị là: 63 29 65 29 Cu D 1,25.10-8cm Cu Nguyên tử khối trung bình 63,54 a Tính % đồng vị đồng tự nhiên b Tính % khối lượng đồng vị 63 29 Cu có CuSO4 (biết O=16; S=32) 63 29 c Trong 100 gam CuSO4 có nguyên tử Câu 16: Trong tự nhiên brom có hai đồng vị là: 79 35 Cu Br chiếm 50,69% 81 35 Br chiếm 49,431% a Tìm ngun tử khối trung bình brom? b Tính % khối lượng đồng vị 79 35 Br có HBrO4 (biết H=1; O=16) c Trong 100 gam HBr có nguyên tử 79 35 Br Cu 65 29 Cu Nguyên tử khối trung bình đồng 63,54 Thành phần phần trăm tổng số nguyên tử đồng vị 65 29 Cu là: Câu 17: Trong tự nhiên, nguyên tố đồng có hai đồng vị A 27% B 50% C 54% Câu 18: Trong tự nhiên clo có hai đồng vị bền: Thành phần % theo khối lượng A 8,92% 63 29 37 17 37 17 D 73% Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, lại 35 17 Cl Cl HClO4 là: B 8,43% C 8,56% Câu 19: Nguyên tố X có hai đồng vị, đồng vị thứ 35 D 8,79% X chiếm 75% Nguyên tử khối trung bình X 35,5 Đồng vị thứ hai A 34 X B 37 X C 36 X D 38 X Câu 20: Nguyên tố Cu có nguyên tử khối trung bình 63,54 có đồng vị X Y, biết tổng số khối 128 Số nguyên tử đồng vị X = 0,37 số nguyên tử đồng vị Y Vậy số nơtron đồng vị Y số nơtron đồng vị X là: A B C D Câu 21: Một nguyên tố R có đồng vị có tỉ lệ số nguyên tử 27/23 Hạt nhân R có 35 hạt proton Đồng vị thứ có 44 hạt nơtron, đồng vị thứ có số khối nhiều đồng vị thứ Nguyên tử khối trung bình nguyên tố R bao nhiêu? A 79,2 B 79,8 Câu 22: Trong tự nhiên Ag có hai đồng vị bền 107,87 Hàm lượng A 43,12% 107 C 79,92 107 Ag 109 D 80,5 Ag Nguyên tử khối trung bình Ag Ag có AgNO3 (biết N =14; O =16) B 35,59% C 35,56% D 35,88% Câu 23: Nguyên tố Brom có đồng vị 79 Br 81 Br Khi cho Br2 phản ứng vừa đủ với 3,45 gam Na thu 15,435 gam muối Cho biết nguyên tử khối Na 23, thành phần % số nguyên tử đồng vị 79 Br hỗn hợp hai đồng vị A 45% B 54,38% C 44,38% D 55% Câu 24: Hidro điều chế cách điện phân nước, hidro gồm loại đồng vị 11 H 12 D Biết nguyên tử khối hidro 1,008, nguyên tử khối oxi 16 Trong 27,024 gam nước nói có số nguyên tử đồng vị 12 D A 14,214.1021 B 33,502.1022 C 13,352.1021 Câu 25: Trong tự nhiên, nguyên tố đồng có hai đồng vị đồng 63,54 Thành phần phần trăm đồng vị A 17% B 11% 65 29 63 29 Cu D 14,455.1021 65 29 Cu Nguyên tử khối trung bình Cu CuSO4 : C 21% D 14% ĐỊNH HƯỚNG GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Định hướng tư giải Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m Fe  55,85.1, 6605.1027  92, 7389.1027 (kg) Câu 2: Định hướng tư giải Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m K  39,10.1, 6605.1027  64,9255.1027 (kg) Câu 3: Định hướng tư giải Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m Mg  24,31.1, 6605.1027  40,3668.1027 (kg) Câu 4: Định hướng tư giải Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m Cu  63,54.1, 6605.1027  105,5082.1027 (kg) Câu 5: Định hướng tư giải Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m P  30,97.1, 6605.1027  51, 42569.1027 (kg) Câu 6: Định hướng tư giải Ta có: 1u  1, 6605.1027 (kg)   m O  15,999.1, 6605.1027  26,5663.1027 (kg) Câu 7: Định hướng tư giải Ta có cơng thức: D nt  m 23.1, 6605.1027 23.1, 6605.1027    2,3572.103 (kg / m3 ) 4 V .r 3,14.(1,57.1010 )3 3 Câu 8: Định hướng tư giải Ta có cơng thức: D nt  m 24.1, 6605.1027 24.1, 6605.1027    3, 7841.103 (kg / m3 ) 4 V 10 .r 3,14.(1,36.10 ) 3 Câu 9: Định hướng tư giải Ta có cơng thức: D nt  m 28.1, 6605.1027 28.1, 6605.1027    6,9338.103 (kg / m3 ) 4 V .r 3,14.(1,17.1010 )3 3 Câu 10: Định hướng tư giải Ta có cơng thức: D nt  m 27.1, 6605.1027 27.1, 6605.1027    5, 4828.103 (kg / m3 ) 4 V .r 3,14.(1, 25.1010 )3 3 Câu 11: Định hướng tư giải Ta có: Thể tích mol tinh thể Au: VAu  Thể tích nguyên tử Au: 10,195 196,97  10,195cm3 19,32 75  12, 7.1024 cm3 23 100 6, 023.10 3V 3.12, 7.1024 Bán kính Au: r    1, 44.108 cm 4. 4.3,14 Câu 12: Định hướng tư giải + Thể tích mol tinh thể Ca : V  40  28,81cm3 1,55 + Thể tích mol nguyên tử Ca : V  28,81.74%  19,1cm3 + Thể tích nguyên tử Ca : V  Áp dụng công thức : V  19,1  3,17.1023 cm3 23 6, 02.10 3V r  r   1,96.108 cm  0,196nm 4. Câu 13: Định hướng tư giải + Thể tích mol tinh thể Ca : V  24,305  13,986cm3 1, 74 + Thể tích hình lập phương : v  V  2,319.1023 cm3 23 6, 023.10 + Đường kính nguyên tử Mg cạnh hình lập phương nên ta có :  r  L 13  v  2,319.1023  1, 41.108 cm 2 Câu 14: Định hướng tư giải  Vtinhthe  Giả sử có mol nguyên tử Li    V1.n.tu  m 6,94   13, 094  cm3  D 0,53 Vtinhthe 0, 68  6,957.1024  r   r  1,52.108 cm 23 6, 023.10 Câu 15: Định hướng tư giải  63 63a  65(100  a) 29 Cu : a% a  65    63,54   a  73% 100  29 Cu : (100  a)% b %63 29 Cu  c n CuSO4  0, 73.63  28,83% 63,54  32  4.16 100  0, 6268(mol)    63 Cu  0, 73.0, 6268.6, 02.1023  2, 7545.1023 (nguyên 63,54  32  4.16 tử) Câu 16: Định hướng tư giải 79  35 Br : 50, 69% 79.50, 69  81.49,31 a  81   Br   79,986 100  35 Br : 49,31% 79 Br  b %35 c n HBr  0,5069.79 100%  27, 62% 79,986   4.16 100 79  1, 23478(mol)    35 Br  0,5069.1, 23478.6, 02.1023  3, 768.1023 (nguyên tử)  79,986 Câu 17: Định hướng tư giải   63,54  65X  63(100  X)   X  27% 100 Câu 18: Định hướng tư giải   Cl  37.24, 23  35.75, 77 37.0, 2423 37  35, 4846   %17 Cl   8,92% 100  64  4.35, 4846 Câu 19: Định hướng tư giải   35,5  75.35  25.X   X  37 100 Câu 20: Định hướng tư giải X  Y  100 %X  27% X  65 27X  73(128  X)        63,54    A 100 X  0,37Y %Y  73% Y  63 Câu 21: Định hướng tư giải X  Y  100 %X  54% X  79 79.54  81.46        R   79,92 100 23X  27Y %Y  46% Y  81 Câu 22: Định hướng tư giải %107 Ag  X  107,87  107X  109(100  X)  100   %107 Ag  X AgNO3  X  56,5% 107.0,565  35,59% 107,87  62 Câu 23: Định hướng tư giải BTNT n Na  0,15   n Na Br  0,15   23  M  15, 435   M  79,9 0,15   %79 Br : X   79X  81(100  X)  79,9   X  55% 100 Câu 24: Định hướng tư giải Ta có: 1, 008  n nuoc 2.X  1.(100  X) 100 27, 024   1,5  2.1, 008  16 n2D   X  0,8% 1,5.6, 023.1023.2.0,8   14, 45.1021 100 Câu 25: Định hướng tư giải Ta có : 63,54  65X  63(100  X) 0, 27.65   X  27   %65  11% 29 Cu  100 63,54  96 ... tính khối lượng nguyên tử magie Câu 4: Nguyên tử khối đồng 63,54 Hãy tính khối lượng nguyên tử đồng Câu 5: Nguyên tử khối photpho 30,97 Hãy tính khối lượng nguyên tử photpho Câu 6: Nguyên tử khối. .. 6,842.1023 (nguyên tử) BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Nguyên tử khối sắt 55,85 Hãy tính khối lượng nguyên tử sắt Câu 2: Nguyên tử khối kali 39,10 Hãy tính khối lượng nguyên tử kali Câu 3: Nguyên tử khối magie... tổng số khối 128 Số nguyên tử đồng vị X = 0,37 số nguyên tử đồng vị Y Vậy số nơtron đồng vị Y số nơtron đồng vị X là: A B C D Câu 21: Một nguyên tố R có đồng vị có tỉ lệ số nguyên tử 27/23 Hạt