Bài tập Cấu tạo nguyên tử cực hay có lời giải (P1)
-
3172 lượt thi
-
21 câu hỏi
-
40 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Trong phân tử có tổng số hạt cơ bản (p, n, e) là 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23 hạt. Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt. Công thức phân tử của là:
Gọi Z,N,E,Z',N',E' lần lượt là số p, n, e có trong nguyên tử M và X ta có
Trong phân tử có tổng số hạt p, n, e là 140:
2(Z+E+N)+Z'+E+N' = 2(2Z+N)+2Z'+2N' = 44 (1)
Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt:
2(Z+E)+Z'+E'-2N-N' = 4Z+2Z'-2N-N' = 44 (2)
Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23: Z+N-Z'-N' = 23 (3)
Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt:
2Z+N-2Z'-N = 34 (4)
Từ (1); (2); (3); (4) ta có:
M là Kali và X là O
Vậy công thức phân tử cần tìm là K2O
Đáp án A
Câu 2:
Anion có tổng số hạt cơ bản là 50, trong nguyên tử X thì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16. Cấu hình electron của là:
Một bài tập khá đơn giản, dễ dàng nhận thấy đây là dạng bài toán (2):
+ Gọi số p, n, e trong nguyên tử lần lượt là Z, N, E (nguyên dương)
+ Anion có tổng số hạt cơ bản là 50:
+ Trong nguyên tử X thì số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 16: 2Z - N = 16
Từ đó ta có:
Cấu hình electron của X là: [Ne]3s23p4
Vậy cấu hình electron của là [Ne]3s23p4
Đáp án A.
Câu 3:
Nguyên tử của 1 nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (proton, nơtron, electron) là 82 hạt. Trong đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 22 hạt. Nguyên tố X là:
Với dạng bài toán này thì ta có thể giải theo 2 cách:
Cách 1:
Áp dụng công thức:
Cách 2: Gọi số p, n, e trong nguyên tử lần lượt là Z, N, E (nguyên dương)
+ Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (proton, nơtron, electron) là 82 hạt: 2Z + N = 82
+ Hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 22 hạt: 2Z - N = 22
Từ đó ta có:
Đáp án A.
Câu 4:
Hợp chất A được tạo thành từ ion M+ và X2- có tổng số hạt là 116, trong A số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 36. Mặt khác số khối của ion M+ nhỏ hơn số khối của ion X2- là 12. Tổng số hạt trong ion M+ ít hơn trong ion X2- là 17. Vậy A là:
Cách 1
Gọi Z,N,E,Z',N',E' lần lượt là số p, n, e có trong nguyên tử M và X. Hợp chất A được tạo thành từ ion M+ và X2-.
Do đó A có dạng là
+ A có tổng số hạt là 116 nên
+ Trong A số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 36:
+ Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 7:
+ Tổng số hạt trong ion M+ ít hơn trong ion X2- là 17:
Từ (1), (2), (3), (4) ta có:
Do đó M là Na và X là S A là Na2S.
Cách 2: Từ (1) và (2) (ở Cách 1) ta có: 4Z + 2Z' = 76
Đến đây ta chỉ việc thử đáp án để nhanh chóng tìm ra đáp án không cần thiết phải xét thêm 2 dữ kiện còn lại.
Cách 3: Quan sát đáp án ta nhận thấy cả bốn đáp án đều chứa S (Z = N = 16 )
Do đó X2- là S2-. Suy ra A là M2S
Đáp án C.
Câu 5:
Tổng số proton, nơtron, electron trong phân tử MX3 là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60. Khối lượng nguyên tử của X lớn hơn của M là 8. Tổng số hạt (p, n, e) trong X- nhiều hơn trong M3+ là 16. Vậy M và X lần lượt là:
Định hướng 1: Giải theo phương pháp lập hệ:
Gọi Z,N,E,Z',N',E' lần lượt là số p, n, e có trong nguyên tử M và X ta có:
Theo giải thiết ta có
M và X là Al và Cl
Định hướng 2: Liệu có cách nào giải nhanh hơn không? Quan sát thấy từ dữ kiện “Tổng số proton, nơtron, electron trong phân tử MX3 là 196” ta có thể tìm tổng số hạt trung bình từ đó có thể loại dần các đáp án sai:
Ta có:
Ta thấy tổng số hạt của Clo và Brom đều lớn hơn 49
Do đó M phải có tổng số hạt bé hơn 49 M chỉ có thể là Al.
Từ (5) ta suy ra SX = 52. Vậy X là Cl.
Đáp án A
Câu 6:
Hợp chất MX2 được tạo từ ion M2+ và X- có tổng số hạt cơ bản (p, n, e) là 186, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54 hạt. Biết số hạt e trong ion M2+ nhiều hơn trong ion X- là 6 hạt và số khối của ion M2+ gấp 1,6 lần số khối của ion X-. Nhận xét nào sau đây về hợp chất MX2 là đúng?
Bài toán không đơn thuần chỉ là tìm ra chất mà còn tích hợp cả kiến thức về tính chất hóa học của các chất. Nếu tìm được chất mà không nắm chắc tính chất hóa học của chất đó thì quá trình tìm chất trở nên vô nghĩa. Vì vậy để làm được bài này các bạn cần phải nắm chắc kiến thức về tính chất hóa học của các chất.
Gọi lần lượt là số proton, nơtron của M và X.
Theo giả thiết ta có:
M là Fe và X là Cl.
Vậy hợp chất cần tìm là FeCl2
Xét các đáp án:
A: Đúng: kết tủa là AgCl
B: Sai: Dung dịch muối FeCl2 không làm thay đổi màu quỳ tím
C: Sai: FeCl2 là chất điện li mạnh
D: Sai: FeCl2 vừa thể hiện tính oxi hóa vừa thể hiện tính khử do Fe ở trạng thái oxi hóa trung gian
Đáp án A.
Câu 7:
Hợp chất H có công thức là MAx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, A là phi kim thuộc chu kì 3. Trong hạt nhân M có số hạt notron hơn số hạt proton là 4, trong hạt nhân của A có số proton và số notron bằng nhau. Tổng số proton trong là 58. Hai nguyên tố M và A là:
M chiếm 46,67% về khối lượng:
Quan sát – phân tích: Hệ 5 ẩn gồm 4 phương trình không thể giải thông thường để tìm nghiện vì ta cần phải rút gọn nghiệm: Phương trình (2) chứa ẩn ZM và x. ZA từ phương trình (1); (3); (4) ta có thể đưa về 1 phương trình chứa 2 ẩn ZM và x
Đưa về hệ phương trình 2 ẩn.
Ta đưa được về hệ sau
M là Fe nên x sẽ nhận giá trị từ 1 đến 3.
Từ x.ZA = 32 ta có các giá trị của ZA
Vậy H là FeS2
Đáp án A.
Câu 8:
Cho hợp chất X có công thức phân tử là MxRy trong đó M chiếm 52,94% về khối lượng. Biết x + y = 5. Trong nguyên tử M số nơtron nhiều hơn số proton là 1. Trong nguyên tử R có số nơtron bằng số proton. Tổng số hạt proton; electron và nơtron trong X là 152. Tổng số hạt proton có trong X là:
M chiếm 52,94% về khối lượng:
Quan sát – phân tích: Để tìm câu trả lời cho bài toán ta chỉ cần xác định được 4 ẩn x;y;
Vì vậy ta sẽ tìm cách khử các ẩn không cần thiết bằng cách thế phương trình (3) và (4) lầ lượt vào phương trình (1) và (5):
Thế (3) và (4) vào phương trình (1) ta được:
Thế (3) và (4) vào phương trình (5) ta được:
Quan sát – phân tích: Ba phương trình (2); (6); (7) với 4 ẩn ta nghĩ ngay đến biện luận để tìm nghiệm.
Thế (7) vào (6) ta được
Mặt khác x nguyên
x nhận các giá trị 1, 2, 3, 4
Ta có bảng sau:
=> Cặp nghiệm thỏa mãn: x = 2 và M là Al
Thay x và ZM vào (7) và (2) ta tìm được y =3 và R là Oxi
Do đó hợp chất X là Al2O3 tổng số proton trong X là 13.2 + 8.3 = 50
Đáp án B.
Câu 9:
Hợp chất Z được tạo nên từ cation X+ và anion Y-, mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên tố phi kim tạo nên. Biết tổng số proton trong X+ là 11 và trong Y- là 47. Hai nguyên tố trong Y3- thuộc 2 chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và có số thứ tự cách nhau 7 đơn vị. Phát biểu nào sau đây về hợp chất M là sai:
Tìm cation X+: Ta sẽ làm một bài hóa nhỏ: “Hợp chất X do 5 nguyên tố phi kim loại tạo nên, biết rằng tổng số proton trong X là 11. Tìm X”
+ Để cho dữ liệu gồm tổng số proton và tổng số nguyên tố tạo nên vì vậy ta sẽ nghĩ ngay đến trị số proton trung bình từ đó ta có: Phải có 1 nguyên tố có số proton bé hơn 2 Chỉ có thể là H (do He là khí hiếm)
Gọi X là AHy theo giả thiết ta có:
Tìm anion Y3- : Tương tự ta cũng sẽ làm bài hóa nhỏ sau: “Hợp chất Y do 5 nguyên tố phi kim thuộc 2 chu kỳ kế tiếp trong bảng tuần hoàn và có số thứ tự cách nhau 7 đơn vị tạo nên. Biết rằng tổng số proton trong Y là 47. Tìm Y”
Tương tự chúng ta cũng sẽ khai thác trị số proton trung bình:
Do đó phải có 1 nguyên tố có số proton nhỏ hơn 9,4 (chu kỳ 2 hoặc 1).
Mặt khác theo giả thiết ta có 2 nguyên tố phi kim tạo nên Y thuộc 2 chu kỳ liên tiếp
=> Hai nguyên tố đó thuộc chu kỳ 2 và chu kỳ 3.
Chu kỳ 3 có các phi kim Si(14); P(15); S(16); 17 (Cl)
Từ đó ta suy ra được các cặp là (Si – N); (P – O); (S – F).
Dễ dàng nhận thấy cặp thỏa mãn là (P – O) với ion
Vậy Z là (NH4)3PO4 từ đó ta có:
A: Đúng: Phân tử khối của Z là 133
B: Đúng: Trong Z chỉ chứa liên kết ion (giữa và ) và liên kết cộng hóa trị (giữa N và H; giữa P và O)
C: Đúng: Z chứa ion nên Z phản ứng được với NaOH theo phương trình
D: Sai: Z phản ứng được với AgNO3 tạo kết tủa Ag3PO4 (màu vàng)
Đáp án D.
Câu 10:
Trong tự nhiên H có 3 đồng vị: . Oxi có 3 đồng vị . Hỏi có bao nhiêu loại phân tử được tạo thành từ các loại đồng vị trên:
Viết lại phân tử H2O thành 2 nguyên tử H liên kết với 1 nguyên tử Oxi để tạo nên phân tử nước:
+ Số cách chọn nguyên tử Oxi là: 3 cách chọn tương ứng với 3 đồng vị 16; 17; 18.
+ Số cách chọn 2 nguyên tử H là:
có 6.3 = 18 phân tử nước được tạo thành
Đáp án C
Câu 11:
Trong tự nhiên, nitơ có 2 đồng vị bền là và ; ; oxi có 3 đồng vị bền là ; và . Hỏi có bao nhiêu loại phân tử đioxit có khối lượng phân tử bằng với ít nhất 1 loại khác trong tổng số các phân tử được tạo ra bởi các đồng vị trên:
Ta có phân tử đioxit được tạo bởi nguyên tố N và O cóc ông thức phân tử là NO2.
+ Số cách chọn nguyên tử N: có 2 cách chọn
+ Số cách chọn nguyên tử O: có = 6 cách chọn
Có tổng số 12 loại phân tử
Phân tích: Trong tổng số 12 loại phân tử này sẽ có những phân tử có phân tử khối bằng nhau vậy số loại phân tử khối chắc chắn sẽ ít hơn 12. Làm thế nào để tìm số loại phân tử khối? Phân tử khối sẽ bị giới hạn bởi 2 giá trị min và max. Do 14, 15 và 16, 17, 18 là các số tự nhiên liên tiếp nên tổng số giá trị trong đoạn đó sẽ là số loại phân tử khối.
M có tất cả 6 giá trị là 46, 47, 48, 49, 50 và 51
12 loại phân tử chỉ có 6 giá trị phân tử khối vậy sẽ có 12 – 6 = 6 loại phân tử có phân tử khối trùng với ít nhất là 1 phân tử còn lại trong tổng số 12 loại phân tử.
Đáp án C
Câu 12:
Đồng có 2 đồng vị (chiếm 69,1% tổng số đồng vị) và Nguyên tử khối trung bình của Cu là:
Nguyên tử khối trung bình của Cu:
Đáp án D
Câu 13:
Nguyên tố Cu có nguyên tử khối trung bình là 63,54 có 2 đồng vị X và Y, biết tổng số khối là 128. Số nguyên tử đồng vị X bằng 0,37 số nguyên tử đồng vị Y. Vậy số khối của X và Y lần lượt là
Chọn số lượng nguyên tử Y là 100 thì số lượng nguyên tử X là 37.
Gọi số khối của X là A thì số khối của Y là (128 – A).
Do đó nguyên tử khối trung bình của Cu là:
Vậy số khối của X và Y lần lượt là 65 và 63.
Đáp án D
Câu 14:
Nguyên tố Bo có 2 đồng vị (x1%) và (x2%). . Giá trị của x1% là:
Theo giải thiết đề bài ta có hệ:
Đáp án A
Câu 15:
Trong tự nhiên oxi có 3 đồng vị (x1%), (x2%), (4%), nguyên tử khối trung bình của oxi là 16,14. Phần trăm đồng vị và lần lượt là:
Theo giả thiết đề bài ta có hệ:
Đáp án B
Câu 16:
Một nguyên tố X có 3 đồng vị (79%), (10%), (11%). Biết tổng số khối của 3 đồng vị là 75, nguyên tử khối trung bình của 3 đồng vị là 24,32. Mặt khác số nơtron của đồng vị thứ 2 nhiều hơn số nơtron đồng vị 1 là 1 đơn vị. A1, A2, A3 lần lượt là:
Đáp án A
Câu 17:
Một nguyên tử X có tổng số hạt p, n, e bằng 40. Trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 12 hạt. Số khối của nguyên tử X là:
Vì trong nguyên tử X, số electron bằng số proton nên tổng số hạt trong nguyên tử X là:
Mặt khác, tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 nên:
Đáp án D
Câu 18:
Nguyên tố X có 2 đồng vị X1 và X2. Đồng vị X1 có tổng số hạt là 18. Đồng vị X2 có tổng số hạt là 20. Biết rằng phần trăm các đồng vị như nhau, các loại hạt trong X1 bằng nhau. Nguyên tử khối trung bình của X là:
Vì phần trăm các đồng vị bằng nhau nên mỗi đồng vị chiếm 50%.
Vì các loại hạt trong X1 bằng nhau và X1 có tổng số hạt (gồm p, n, e) là 18
Vậy nguyên tử khối trung bình của X là:
Đáp án D
Câu 19:
Cho 5,85 gam muối NaX tác dụng với dung dịch AgNO3 dư ta thu được 14,35 gam kết tủa trắng. Nguyên tố X có hai đồng vị (x1%) và (x2%). Vậy giá trị của và lần lượt là:
Có phản ứng:
Nhận thấy: 1 mol AgX nặng hơn 1 mol NaX là
(108 – 23) = 85 (gam)
Do đó số mol NaX tham gia phản ứng là:
Đáp án B
Câu 20:
Trong phân tử M2X có tổng số hạt p, n, e là 140, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của M lớn hơn số khối của X là 23. Tổng số hạt p, n, e trong nguyên tử M nhiều hơn trong nguyên tử X là 34 hạt. Công thức phân tử của M2X là
Gọi số proton, notron của M và X lần lượt là ZM, NM, ZX và NX. Vì trong nguyên tử hay phân tử thì đều có tổng số proton bằng tổng số electron nên ta có:
Nhận xét: Với bài này, khi quan sát các đáp án ta dễ dàng nhận thấy X là O. Khi đó các bạn có thể tìm nhanh đáp án bằng cách thay nhanh số proton và số notron của O và một trong các giả thiết của đề bài để tìm ra M.
Đáp án A
Câu 21:
Trong phân tử MX2 có M chiếm 46,67% về khối lượng. Hạt nhân M có số nơtron nhiều hơn số proton là 4 hạt. Trong nhân X số nơtron bằng số proton. Tổng số proton trong phân tử MX2 là 58. Công thức phân tử của MX2 là
Gọi số proton, notron của M và X lần lượt là ZM, NM, ZX và NX.
Vì khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton và khối lượng của notron nên khối lượng của nguyên tử tính gần đúng là số khối của nguyên tử đó. Khi đó theo giả thiết đề bài ta có hệ sau:
Đáp án A