2.2. Hệ thống bài tập hóa học phần nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố
2.2.1. Chương Nguyên tử
2.2.1.1. Mục tiêu của chương
a. Về kiến thức
- Cấu tạo của nguyên tử, của hạt nhân nguyên tử và vỏ nguyên tử; - Mối liên hệ giữa cấu tạo nguyên tử và tính chất của các nguyên tố.
b. Về kỹ năng
- HS có kĩ năng quan sát thí nghiệm, biết nhận xét để rút ra kết luận về thành phần cấu tạo của nguyên tử, hạt nhân nguyên tử;
- Có kỹ năng giải các bài tập có liên quan đến các kiến thức về nguyên tử như : nguyên tử khối, đồng vị, viết cấu hình e của nguyên tử;
- HS được rèn luyện trí thơng minh, năng lực độc lập sáng tạo.
c. Về giáo dục tình cảm thái độ
- Xây dựng lịng tin vào khả năng con người tìm hiểu bản chất thế giới vi mô; - Rèn luyện tính cẩn thận, nghiêm túc trong khoa học.
2.2.1.2. Hệ thống câu hỏi và bài tập a. Bài tập trắc nghiệm khách quan 1. Số electron ở lớp vỏ nguyên tử bằng
A. số proton trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. B. số nơtron ở hạt nhân nguyên tử của ngun tố đó.
C. điện tích hạt nhân ngun tử của ngun tố đó. D. điện tích ở vỏ nguyên tử của nguyên tố đó.
2. Số hiệu nguyên tử Z của một nguyên tố bằng
A. số nơtron ở hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. B. số proton ở hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó. C. điện tích hạt nhân ngun tử của ngun tố đó. D. điện tích ở vỏ ngun tử của ngun tố đó.
3. Kí hiệu nguyên tử 37
17Clcho biết
A. nguyên tử clo có 17 electron, 17 nơtron, 18 proton. B. nguyên tử clo có 17 proton, 35 nơtron
C. nguyên tử clo có 17 proton, 17 electron, 18 nơtron. D. nguyên tử clo có 17 proton, 17 electron, 20 nơtron.
A. có hình dạng, kích thước giống nhau và định hướng giống nhau trong khơng gian.
B. có hình dạng khác nhau, kích thước giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong khơng gian.
C. có hình dạng, kích thước khác nhau nhưng định hướng giống nhau trong khơng gian.
D. có hình dạng, kích thước giống nhau nhưng định hướng khác nhau trong khơng gian.
5. Ngun tử Y có Z = 15, ở trạng thái cơ bản
A. có 3 electron độc thân. B. có 4 electron độc thân. C. có 2 electron độc thân. D. khơng có electron độc thân.
6. Nguyên tử 1
1H có khối lượng m = 1,01u. Phát biểu sai là: A. Nguyên tử khối của đồng vị này không phải là 1 B. Số n trong hạt nhân nguyên tử H là 0
C. Nguyên tử khối của đồng vị này là 1,01u D. Khối lượng mol nguyên tử là 1,01 g/mol.
7. Lớp electron ngồi cùng của ngun tử M có cấu hình 3s 23p2. Ngun tử M có số hiệu ngun tử bằng
A. 11. B. 12 C. 13. D. 14.
8. Nguyên tố Y có Z = 25. Y thuộc loại nguyên tố
A. kim loại. B. phi kim. C. khí hiếm. D. lưỡng tính.
9. Cho các nguyên tố có số hiệu nguyên tử lần lượt bằng 16, 24. Cấu hình electron
nguyên tử của 16X và 24M là :
A. 16X 1s22s22p63s 23p4; 24M 1s22s22p63s23p63d54s1. B. 16X 1s22s22p63s 23p4; 24M 1s22s22p63s23p64s23d4. C. 16X 1s22s22p63s13p5; 24M 1s22s22p63s23p63d44s2. D. 16X 1s22s22p63s23p6; 24M 1s22s22p63s23p63d44s2.
10. Nguyên tử X (1s2 2s22p6 3s 23p63d64s2) ở trạng thái cơ bản
C. có 4 electron độc thân. D. khơng có electron độc thân.
11. Cho các nguyên tố và số hiệu nguyên tử tương ứng: M (Z = 4), X (Z = 9), R (Z
= 12) và Y (Z = 17). Các nguyên tử có cùng số electron ở lớp ngoài cùng là A. X và Y; M và R. B. X và R; Y và M.
C. X và M; Y và R. D. X , Y, M và R.
12. 1. Nguyên tử của nguyên tố kim loại M có tổng số hạt proton, nơtron, electron
là 58. Trong nguyên tử của M có
A. 18 electron. B. 19 electron. C. 17 electron. D. 20 electron.
2. Nguyên tử X có tổng số hạt cơ bản bằng 25. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 7 hạt. Kí hiệu của nguyên tử nguyên tố X là:
A. 17 16 18 18
8X B. X C. X D. X9 6 7
13. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử nitơ (Z = 7) có cấu hình electron lớp ngồi cùng
là: A. B. C. D.
14. Cho các nguyên tố Li (Z = 3), Na (Z = 11) và K (Z = 19). Cấu hình electron của
các nguyên tử trên có điểm chung là
A. đều có 3 lớp electron. B. đều có 1 lớp electron.
C. lớp ngồi cùng có dạng ns1.
15. 1. Trong tự nhiên, hiđro và clo có các đồng vị sau: 1 1H, 2 1H, 3 1H và 35 17Cl; 37 17Cl. Hỏi có thể có bao nhiêu loại phân tử hiđro clorua?
A. 3. B. 4. C. 6. D. 9. 2. Oxi có 3 đồng vị 16 8O, 17 8O, 18 8O; hiđro có 2 đồng vị 1 1H, 2 1H. Hỏi có thể có bao nhiêu loại phân tử nước?
A. 18 B. 6 C. 9 D. 12
16. Cacbon tự nhiên là hỗn hợp của hai đồng vị 12 13
6C & C6 , trong đó đồng vị 12 6C chiếm 98,9%. Biết rằng đồng vị 13
6C có nguyên tử khối bằng 13,0034. Nguyên tử khối trung bình của cacbon là:
A.12,150. B.12,011. C. 12,512. D. 12,112.
17. Neon có hai đồng vị. Phần trăm số nguyên tử của đồng vị 20
10Ne là 90%, nguyên tử khối trung bình của neon bằng 20,2. Đồng vị kia của neon có nguyên tử khối bằng
A. 23. B. 24. C. 22. D. 21.
18. Trong phân tử HNO3, tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện
là bao nhiêu? Biết trong đó chứa các đồng vị 1 1H, 14
7N, 16 8O.
A. 32 B. 28 C.31 D. 33
19. Phần trăm về khối lượng của 35
17Clchứa trong axit pecloric HClO4 (với H là đồng vị 1
1H, O là đồng vị 16
8O) là giá trị nào sau đây?
A. 26,92% B. 27,20%
C. 30,12% D. 26,12%
20. Nguyên tử khối trung bình của Bo là 10,812. Mỗi khi có 94 ngun tử 10 5B thì có bao nhiêu ngun tử 11
5B?
A. 405 B. 403 C. 406 D. 404
21. Ở trạng thái kích thích, nguyên tử lưu huỳnh (Z = 16) có thể có số e độc thân là:
22. Trong tự nhiên, cacbon có 2 đồng vị 12 13
6C & C6 , trong đó 12
6C chiếm 98,799% về khối lượng. Khối lượng mol nguyên tử trung bình của cacbon là:
A. 12,011 g/mol. B. 12,011đvC. C. 12,012 g/mol. D.12,012 đvC.
23. Mức năng lượng obitan tăng dần theo thứ tự:
A. ns; np; (n-1)d; (n-2)f. B. ns; (n-2)f; (n-1)d; np. C. (n-2)f; (n-1)d; ns; np. D. (n-1)d; ns; np; (n-2)f.
24. Các e của nguyên tử nguyên tố X được phân bố trên 3 lớp, lớp thứ 3 có 6e. Số
đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tố X là:
A. 6. B. 8. C. 14. D. 16.
25. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử kim loại nào sau đây có e độc thân ở obitan s?
A. Fe (Z = 26) B. Mn (Z = 25) C. Cr (Z = 24) D. Co (Z = 27)
26. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số e ở các phân lớp p là 9. Tổng số hạt
mang điện trong nguyên tử nguyên tố X là:
A. 9. B. 15.
C. 18. D.đápán khác.
27. Nguyên tử nguyên tố X có tổng số e ở các phân lớp s là 8, tổng số e ở các phân
lớp p là 12, X là:
A. kim loại. B. phi kim.
C. khí hiếm. D. kim loại hoặc phi kim hoặc khí hiếm.
28. Khi nguyên tử X mất bớt 3e tạo thành ion X3+ có cấu hình e ngồi cùng là 3d2. Ngun tử X có cấu hình e như thế nào và là nguyên tử kim loại hay phi kim? A. X là kim loại và có cấu hình e: [Ar] 3d3 4s2
B. X là kim loại và có cấu hình e: [Ar] 3d5 4s2 C. X là phi kim và có cấu hình e: [Ar] 3d5 D. X là phi kim và có cấu hình e: [Ar] 3d3 4s2
29. Nguyên tử có e cuối cùng điền vào phân lớp 4s2 thì có số e là
30. Cho biết số khối A và tổng số hạt (T) của các nguyên tử:
Nguyên tử : I II III IV V T 80 82 82 83 84 A 54 63 56 57 65
Các nguyên tử là đồng vị:
A. I, III. B. II, IV, V. C. I, III, IV và II, V. D. II, III và II, V.
b. Bài tập tự luận
1. Hãy cho biết mối liên hệ giữa số proton, số đơn vị điện tích hạt nhân và số electron trong một nguyên tử. Giải thích và cho ví dụ.
2. Tại sao nói số đơn vị điện tích hạt nhân là đặc trưng cho một nguyên tố hóa học? 3. Nguyên tử khối có đơn vị đo lường khơng? Tại sao có thể coi nguyên tử khối của
một nguyên tử xấp xỉ số khối của hạt nhân?
4. Nếu nói số khối bằng khối lượng ngun tử thì có chính xác khơng? Tại sao? 5. Tại sao không sử dụng nguyên tử khối trong tính tốn hóa học mà phải tính theo
nguyên tử khối trung bình?
6. Phân biệt hình dạng và sự định hướng của các obitan s, p.
7. Chuyển động của e trong nguyên tử hidro có thể tạo ra các obitan s và p trong
điều kiện nào? Giải thích.
8. Viết cấu hình e ngun tử ở trạng thái cơ bản của các nguyên tử crom và đồng.
Tại sao trong sách giáo khoa, người ta bàn đến “sự bất thường” trong cách sắp xếp e trong hai ngun tử đó?
9. 1. Viết cấu hình e nguyên tử clo ở trạng thái kích thích.
2. So sánh độ bền của cấu hình e nguyên tử của Mg với Al; của N với O.
10. Một lít khí hiđro nặng 0,10 gam. Nếu hiđro có 2 đồng vị 1 2
1H & H1 thì % khối lượng của đồng vị 1
11. Trong nước, hiđro chủ yếu tồn tại 2 đồng vị 1 2
1H & H1 , oxi chủ yếu tồn tại đồng vị 16
8O. Biết nguyên tử khối trung bình của hiđro trong nước là 1,008. Tính số nguyên tử đồng vị 2
1Htrong 1 g nước. (ĐS 5,35.1020)
12. Clo có 2 đồng vị 35
17Cl (34,9689 u) và 37
17Cl (36,9659 u). Nguyên tử khối trung bình của clo là 35,453. Hãy cho biết giá trị đúng của % số nguyên tử mỗi loại đồng vị theo thứ tự lần lượt. (ĐS . 75,76% và 24,24%)
13. Clo có 2 đồng vị 35
17Cl và 37
17Cl. Nguyên tử khối trung bình của clo là 35,453. Hãy cho biết giá trị đúng của % số mol mỗi loại đồng vị theo thứ tự lần lượt. (ĐS 77,35% và 22,65%)
14. Agon có 3 đồng vị 36
18Ar(0,337%), 38
18Ar(0,063%), 40
18Ar(99,6%). Hỏi 2,24 lít Ar (đktc) nặng bao nhiêu gam? (ĐS 3,9985 g)
15. Hidro có 3 đồng vị, clo có 2 đồng vị, oxi có 3 đồng vị. Hỏi có thể tạo ra bao
nhiêu loại phân tử HClO? (ĐS 18)
16. Nguyên tố X có 3 đồng vị là X1 chiếm 92,23%, X2 chiếm 4,67% và X3. Tổng số
khối của 3 đồng vị bằng 87. Số notrơn trong X2 nhiều hơn trong X1 một hạt. Nguyên tử khối trung bình của X là 28,0855. Tìm số khối của 3 đồng vị. (ĐS 28; 29; 30)
17. Thể tích của 1 mol canxi bằng 25,87 cm3. Trong đó các nguyên tử canxi chỉ chiếm 74% thể tích, cịn lại là các khe rỗng. Bán kính của nguyên tử canxi bằng bao nhiêu? (ĐS 1,97.10-1nm)
Sử dụng dữ kiện sau cho các bài tập từ 18 đến 24: Tổng số hạt cơ bản trong
nguyên tử X bằng 46, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14 hạt.
18. Hãy tìm số hạt từng loại, số hiệu nguyên tử, điện tích hạt nhân, số khối của X.
Nguyên tử X có thể được kí hiệu đầy đủ như thế nào? (ĐS Z = 15; N = 16; A = 31)
20. Hãy viết cấu hình e dưới dạng ô lượng tử của lớp e ngoài cùng (ở trạng thái cơ
bản). Nguyên tử X có bao nhiêu e lớp ngồi cùng, trong đó có bao nhiêu e độc thân?
21. Ở trạng thái kích thích, sự phân bố e trong X như thế nào?
22. Nguyên tử Y có số hạt mang điện âm nhiều hơn số hạt không mang điện của X
là 8 hạt. Hãy viết sơ đồ mức năng lượng và cấu hình e đầy đủ của Y (ở trạng thái cơ bản).
23. Nếu nguyên tử Y bị mất 2e; 3e thì cấu hình e tương ứng sẽ như thế nào? 24. X, Y là nguyên tử kim loại hay phi kim? Vì sao?
Sử dụng dữ kiện sau cho các bài tập từ 25 đến 27:Cho một dung dịch chứa 7,45g
muối KX tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 thu được 14,35 g kết tủa.
25. Tìm nguyên tử khối (giải theo nhiều cách khác nhau) và gọi tên X. (ĐS Cl =
35,5)
26. X có 2 đồng vị với tỉ lệ số nguyên tử là 1:3. Hạt nhân đồng vị thứ nhất X1 nhiều
hơn hạt nhân đồng vị thứ hai X2 là 2 nơtron. Hãy tìm số khối của mỗi đồng vị (giải bằng nhiều cách khác nhau). (ĐS 35; 37)
27. Viết cơng thức có thể có của khí HX, biết H có 3 đồng vị 1 1H, 2
1H, 3
1H. Công thức nào ứng với phân tử khối lớn nhất?
Sử dụng dữ kiện sau cho các bài tập từ 28 đến 30: Nguyên tử Zn có bán kính
ngun tử r = 1,35.10-10 m, khối lượng là 65u, bán kính hạt nhân ro= 1,2. 10-13
A1/3 cm, trong đó A là khối lượng ngun tử tính theo u.
28. So sánh thể tích của nguyên tử với thể tích của hạt nhân nguyên tử Zn. ( Vhình cầu
= 4πr3/3) (ĐS 2,2.1013)
29. Hãy tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử Zn (khối lượng e không đáng
kể). (ĐS 2,294.108 tấn/cm3)
30. Trong hợp chất ZnR2, kẽm chiếm 28,89% khối lượng. Tổng số proton trong
ZnR2 là 100. Tìm số proton, số notron và số khối của R. Xác định công thức phân tử ZnR2. (ĐS Z = 35, Brom)