Các dạng bài tập Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có đáp án chi tiết - Hoá học lớp 10
Các dạng bài tập Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có đáp án chi tiết
Với Các dạng bài tập Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có đáp án chi tiết Hoá học lớp 10 tổng hợp các dạng bài tập, trên 200 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Hoá học lớp 10.
Tổng hợp Lý thuyết chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Lý thuyết Sự biến đổi tuần hoàn một số tính chất của các nguyên tố
Sự biến đổi một số đại lượng vật lí của các nguyên tố hóa học
Sự biến đổi tính kim loại, tính phi kim của các nguyên tố hóa học. Định luật tuần hoàn
Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
- 6 dạng bài tập Bảng tuần hoàn trong đề thi Đại học có lời giải
- Dạng 1: Xác định tên nguyên tố khi biết thành phần nguyên tố trong hợp chất
- Dạng 2: Mối quan hệ giữa cấu hình e và vị trí, cấu tạo
- Dạng 3: Bài tập về sự biến thiên tính chất của các nguyên tố hóa học
- Dạng 4: Xác định nguyên tố thuộc 2 nhóm A liên tiếp trong Bảng HTTH
- Dạng 5: Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm A liên tiếp
- Dạng 6: Xác định nguyên tố thông qua nguyên tử khối
- Tổng hợp: Xác định tên nguyên tố dựa vào đặc điểm chu kì, nhóm
Bài tập trắc nghiệm
- 40 bài tập trắc nghiệm chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có đáp án
- 70 câu trắc nghiệm Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có lời giải chi tiết (cơ bản)
- 70 câu trắc nghiệm Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học có lời giải chi tiết (nâng cao)
Xác định nguyên tố thuộc 2 nhóm A liên tiếp trong Bảng HTTH
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
Cần nhớ:
- Tổng số hiệu nguyên tử 4 < ZT < 32 thì A, B sẽ thuộc các chu kỳ nhỏ hay ZA - ZB = 8.
- Nếu ZT > 32 thì ta phải xét cả 3 trường hợp:
+ A là H.
+ A và B cách nhau 8 đơn vị.
+ A và B cách nhau 18 đơn vị.
Do hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm nên tính chất tương tự nhau, vì vậy với những bài toán liên quan đến hỗn hợp phản ứng ta thay hỗn hợp bằng một công thức chung, sau đó tìm M− rồi chọn hau nguyên tố thuộc hau chu kì của cùng nhóm sao cho:
MA < M− < MB (MA < MB)
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: A và B là hai nguyên tố ở cùng một nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 32. Hãy viết cấu hình electron của A, B và của các ion mà A và B có thể tạo thành.
Hướng dẫn:
Theo bài ra, tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 32 nên ZA + ZB = 32.
Trường hợp 1: ZB - ZA = 8. Ta tìm được ZA = 12; ZB = 20.
Cấu hình electron:
A : 1s22s22p63s2 (chu kỳ 3, nhóm IIA).
và B: 1s22s22p63s23p64s2 (chu kỳ 4, nhóm IIA).
Ion A2+: 1s22s22p6 và B2+: 1s22s22p63s23p6.
Trường hợp 2: ZB - ZA = 18. Ta tìm được ZA = 7; D = 25.
Cấu hình electron:
A : 1s22s22p3 (chu kỳ 2, nhóm VA).
và B: 1s22s22p63s23p63d54s2 (chu kỳ 4, nhóm VIIB).
Trường hợp này A, B không cùng nhóm nên không thỏa mãn.
Ví dụ 2. Cho 8,8 gam một hỗn hợp hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp nhau và thuộc nhóm IIIA, tác dụng với HCl dư thì thu được 6,72 lít khí hidro (đktc). Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết tên hai kim loại đó.
Hướng dẫn:
Kí hiệu hai kim loại nhóm IIIA là M, nguyên tử khối trung bình là M−
Phương trình hóa học có dạng: 2M + HCl → 2MCl2 + 3H2
nH2 = 6,72/22,4 = 0,3 (mol)
nM = 2/3 nH2 = 0,2 (mol)
theo đầu bài: M− .0,2 = 8,8 → M− = 44
hai kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp, một kim loại có nguyên tử khối nhỏ hơn 44 và một kim loại có nguyên tử khối lơn hơn 44.
Dựa vào bảng tuần hoàn, hai kim loại đó là:
Al (M = 27 < 44) và Ga (M = 69,72 > 44).
Ví dụ 3: Hòa tan 20,2 gam hỗn hợp hai kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IA trong bảng tuần hoàn tác dụng với nước thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch A. Xác định tên và khối lượng hai kim loại.
Hướng dẫn:
Gọi R là kí hiệu chung của hai kim loại nhóm IA, R cũng là nguyên tử khối trung bình của hai kim loại.
2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑
0,6 0,3
nH2 = 6,72/22,4 = 0,3 (mol)
R = 20,2/0,6 = 33,67
Vì hai kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp nên một kim loại phải có nguyên tử khối nhỏ hơn 33,67 và kim loại còn lại có nguyên tử khối lớn hơn 33,67.
Vậy ta có: R1 = 23 (Na) < R = 33,67 < R2 = 39 (K)
Dựa vào bảng tuần hoàn hai kim loại đó là Na, K
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑
x x/2
2K + 2H2O → 2KOH + H2 ↑
y y/2
Ta có hệ phương trình:
mNa = 23.0,2 = 4,6 (gam)
mK = 39.0,4 = 15,6 (gam)
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Hòa tan 5,6 gam hỗn hợp hai kim loại X và Y thuộc nhóm IA vào 174,7 gam nước thu được 180 gam dung dịch A. Xác định tên kim loại X và Y. Biết chúng ở hai chu kì liên tiếp.
Lời giải:
Đáp án:
Đặt M− là khối lượng nguyên tử trung bình của hai kim loại.
2M− + 2H2O → 2M−OH + H2 (1)
0,3 0,3 0,15
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
mhh + mH2O = mddA + mH2 → mH2 = 5,6 + 174,7 - 180 = 0,3 (gam)
→nH2 = (0,3 )/2 = 0,15 (mol)
Theo (1): nM− = 0,3 mol → M− = 5,6/0,3 = 18,67
Vì hai kim loại ở hai chu kì liên tiếp nên X là Li (MX = 7), Y là nA ( MY = 23)
Câu 2. Biết rằng X, Y là hai nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm chính ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố, có tổng số proton trong hai hạt nhân là 32. Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử X và Y.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi ZX, ZY lần lượt là số proton của nguyền tố X và Y.
Theo đề bài, ta có: ZX + ZY = 32 (1)
Vì X, Y ở cùng phân nhóm chính và ở 2 chu kì kế tiếp nhau nên số proton của nhúng khác nhau hoặc là 8; 18, 32 đơn vị. Do đó xét 3 trường hợp sau. Giả sử ZY > ZX
Trường hợp 1: ZY - ZX = 8 (2)
Giải (1) và (2) ⇒ ZX = 12 ; ZY = 20
Cấu hình electron của (X): ls22s22p63s2
Cấu hình electron của (Y): ls22s22p63s23p64s2
Phù hợp với đề bài (2 chu kì liên tiếp và ở phân nhóm chính) nên nhận.
Trường hợp 2: ZY - ZX = 18 (3)
Giải (1) và (3) ⇒ ZX = 7 ; ZY = 25
Vậy: Cấu hình electron của..(X): ls22s22p3 thuộc chu kì 2
Cấu hình electron của (Y): ls22s22p63s23p64s23d5: thuộc chu kì 4. Vậy laoij trường hợp này vì không thỏa mãn điều kiện đề bài.
Trường hợp 3: ZY - ZX = 32 (3)
Giải (1) và (4) ⇒ ZY= 32 ; ZX = 0 (loại)
Vậy nhận trường hợp 1.
Câu 3. Hỗn hợp A gồm 2 kim loại X, Y thuộc hai chu kì liên tiếp ở phân nhóm IIA. Cho 2,64 gam A tác dụng hết với dung dịch H2SO4 loãng thu được 2,016 khí (đktc). Xác định X, Y.
Lời giải:
Đáp án:
Thay thế hỗn hợp kim loại bằng một kim loại tương đương M−.
Số mol H2 = 0,09 (mol)
M− + H2SO4 → M ̅SO4 + H2
(mol) 0,09 ← 0,09
⇒ M− = 2,64/0,09 = 29,33
⇒ Mg = 24 < 29,33 < 40 = Ca
X, Y là Mg, Ca.
Câu 4. Hòa tan hoàn toàn 6,645 gam hỗn hợp muối clorua của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì kế tiếp nhau vào nước được dung dịch X. Cho toàn bộ dung dịch X tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 (dư), thu được 18,655 gam kết tủa. Tìm 2 kim loại kiềm.
Lời giải:
Đáp án:
Ta có: nNaCl = 18,655/143,5=0,13 mol
M−Cl + AgNO3 → M−NO3 + AgCl
0,13 mol 0,13 mol
⇒ (M− + 35,5).0,13 = 6,645 → M− = 15,62
Mà 2 kim loại kiềm thuộc hai chu kì kế tiếp nhau → Li (7) và Na(23)
Câu 5. A, B là 2 kim loại nằm ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA. Cho 4,4 gam một hỗn hợp gồm A và B tác dụng với HCl 1M (dư) thu được 3,36 lít khí (đktc).
a) Viết các phương trình phản ứng và xác định tên hai kim loại trên.
b) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng, biết rằng HCl dùng dư 25% so với lượng cần thiết.
Lời giải:
Đáp án:
a) Gọi công thức chung của hai kim loại là M
M + 2HCl → MCl2 + H2
nM = nH2 = 0,15
Ta có: MA = 4,4 → M = 4,4/0,15 = 29,33
A và B là 2 kim loại nằm ở 2 chu kì liên tiếp thuộc nhóm IIA nên A là Mg và B là Ca.
b) nHCl = 0,15.2= 0,3 mol ⇒ VHCl = 0,3/1 =0,3 lít = 300 ml.
VHCl đã dùng = 300 + 25%.300 = 375 ml.
Câu 6. Cho 10,2 gam hỗn hợp hai kim loại thuộc nhóm IA và ở hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn, tác dụng với H2O dư thu được 5,6 lít khí H2 (đktc). Xác định tên của hai kim loại đem dùng.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi kim loại thuộc hai chu kì liên tiếp và thuộc nhóm IA là: X và Y (MX < MY).
Gọi kim loại chung của hai kim loại này là : A−
2A− + 2H2O → 2A−OH + H2 ↑ (1)
(mol) 0, 5 ← 0, 25
Ta có: nH2 = 5,6/22,4 = 0,25 (mol). Từ (1) ⇒ nA = 0, 5(mol)
MA = (10,2)/0,5 = 20, 4 ⇒ MX < MA = 20, 4 < MY
Vậy X là Li (M = 7) và Y là nA ( M = 23)
Câu 7. Cho 6,6 gam một hỗn hợp hai kim loại thuộc nhóm IIA và thuộc hai chu kì liên tiếp nhau tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 5,04 lít khí H2 (đktc). Hãy xác định hai kim loại trên.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi kim loại thứ nhất là A và kim loại thứ hai là B, giả sử MA < MB.
Vì A, B đều thuộc nhóm IIA nên đều có hóa trị II
⇒ Gọi kim loại chung cho hai kim loại trên là M− (Với MA < M− < MB)
Ta có: nH2 = 5,04/22,4 = 0,225 (mol)
Phản ứng: M− + 2HCl → M−Cl2 + H2 ↑ (1)
mol 0,225 ← 0,225
Từ (1) ⇒ nM− = M− × 0,225 = 6,6 ⇒ M− = 29,33
Dựa vào bảng tuần hoàn ⇒ Cặp nghiệm duy nhất là: A(Mg) và B(Ca).
Câu 8. X và Y là hai nguyền tố thuộc hai chu kì liên tiếp nhau và cùng thuộc một nhóm A, trong đó X có điện tích hạt nhân nhỏ hơn Y. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 22. Xác định hai nguyên tố X, Y.
Lời giải:
Đáp án:
Theo đề bài, ta có: ZX + ZY = 22 (1)
Nếu X, Y thuộc hai chu kì nhỏ thì (ZX < ZY): ZY = ZX + 8 (2)
Từ (1) và (2) ⇒ ZX = 7; ZY = 15.
Vậy X là N, Y là P.
Nếu X thuộc chu kì nhỏ và Y thuộc chu kì lớn thì: ZY = ZX + 18 (3)
Từ (1) và (3) ⇒ ZX = 2; ZY = 20 (loại vì không thảo mãn đề bài).
Nếu X, Y thuộc hai chu kì lớn: ZY = ZX + 32 (4)
Từ (1) và (4) ⇒ ZX < 0 (loại)
Xác định 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm A liên tiếp
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
- Giả sử ZA < ZB
+ Trường hợp 1: Hai nguyên tố cùng thuộc chu kì ⇒ ZB = ZA + 1
+ Trường hợp 2: Hai nguyên tố khác chu kì:
- Từ tổng Z của hai nguyên tố A và B → Z− = Z/2 → ZA < Z− < ZB
- Từ đó giới hạn các khả năng có thể xảy ra đối với A (hay B) đồng thời kết hợp giả thiết để chọn nghiệm phù hợp.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Hai nguyên tố X và Y đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì, có tổng số điện tích hạt nhân bằng 25.
a) Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y.
b) Xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn.
c) Viết công thức hợp chất oxit cao nhất của X và Y.
Hướng dẫn:
a) Viết cấu hình electron
Vì X và Y đứng kế tiếp khác nhau trong cùng một chu kì nên hạt nhân của chúng chỉ khác nhau 1 đơn vị.
Giả sử ZX < ZY ⇒ ZY = ZX + 1
Theo đề bài, ta có: ZX + ZY = ZX + ZX + 1 = 25
⇒ ZX = 12 và ZY = 13
Cấu hình electron cùa X: ls22s22p63s2: Magie (Mg)
Cấu hình electron của Y: ls22s22p63s23p1: Nhôm (Al)
b) Vị trí
- Đối với nguyên tử X:
+ X thuộc chu kì 3 vì có 3 lớp electron.
+ X thuộc phần nhóm IIA vì có 2 electron ở lớp ngoài cùng
⇒ X là kim loại.
+ X thuộc ô thứ 12 vì (Z = 12)
- Đối với nguyên tử Y;
+ Y thuộc chu kì 3 vì có 3 electron.
+ Y thuộc phân nhóm IIIA vì có 3 electron ở lớp ngoài cùng
⇒ Y là kim loại.
c) Công thức hợp chất oxit cao nhất của X, Y lần lượt là: MgO và Al2O3
Ví dụ 2. Hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA, ở trạng thái đơn chất A, B không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của A và B là 23. Viết cấu hình electron nguyên tử của A, B.
Hướng dẫn:
A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA
⇒ A thuộc nhóm IVA hoặc nhóm VIA.
Theo bài:
⇒ A, B thuộc các chu kì nhỏ (chu kỳ 2 và chu kỳ 3).
Mặt khác, A và B không thể cùng chu kỳ vì hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp trong một chu kỳ hơn kém nhau 1 proton, nghĩa là ở ô số 11 và 12 (tổng số proton bằng 23), không thuộc các nhóm IV và V hay V và VI.
TH1: B thuộc chu kỳ 2 ⇒ ZB = 7 (nitơ).
Vậy ZA = 23 - 7 = 16 (lưu huỳnh).
Trường hợp này thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất nitơ không phản ứng với lưu huỳnh.
TH2: B thuộc chu kỳ 3 ⇒ ZB = 15 (phopho).
Vậy ZA = 23 - 15 = 8 (oxi).
Trường hợp này không thỏa mãn vì ở trạng thái đơn chất oxi phản ứng với phopho.
⇒ Cấu hình electron của A và B là: A: 1s22s22p63s23p4 và B: 1s22s22p3
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Hai nguyên tố A và B ở hai phân nhóm chính liên tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hốa học. Tống số hiệu nguyên tử của A và B là 31. Xác định số hiệu nguyên tử, viết cấu hình electron của các nguyên tử của A và B. Nêu tính chất đặc trưng của mỗi nguyên tố. Viết cấu hình electron của các ion tạo thành
Lời giải:
Đáp án:
Giả sử nguyên tố A có số hiệu nguyên tử lớn hơn nguyên tố B.
Ta có: PA + PB = 31; có các trường hợp có thể xảy ra A và B thuộc hai phân nhóm chính liên tiếp (nhóm A liên tiếp):
TH1. A, B thuộc cùng một chu kì: PB – PA = 1 ⇒ PA = 15; PB = 16.
Cấu hình electron của các nguyên tử A và B lần lượt là: ls22s22p63s23p3 và ls22s22p63s23p4.
A thuộc ô 15, chu kì 3, nhóm VA
B thuộc ô 16, chu kì 3, nhóm VIA.
Cả A và B đều là phi kim nên đều có tính oxi hóa:
A + 3e → A3- B + 2e → B2-
TH2. A, B không thuộc cùng một chu kì và A thuộc nhóm sau nhóm của B (PA > PB): PB - PA = 7 ⇒ PA = 12; PB = 19.
Cấu hình electron thuộc các nguyên tử A và B lần lượt là: ls22s22p63s2 và ls22s22p63s23p64s1.
A thuộc ô 12, chu kì 3, nhóm IIA
B thuộc ô 19, chu kì 4, nhóm IA, A và B đều là kim loại:
A → A+ + e B → B2+ + 2e
TH3. A, B không thuộc cùng một chu kì và A thuộc nhóm trước của B (PA < PB)
PB - PA = 9 ⇒ PA = 11; PB = 20.
Cấu hình electron của các nguyên tố A và B lần lượt là: ls22s22p63s1 và ls22s22p63s23p64s2.
A thuộc ô 11, chu kì 3, nhóm IA
B thuộc ô 19, chu kì 4, nhóm IIA. A và B đều là kim loại:
A → A+ + e B → B2+ + 2e
Câu 2. Hai nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì của bảng tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 25.Viết cấu hình electron để xác định hai nguyên tố A và B thuộc chu kì nào, nhóm nào.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi số điện tích hạt nhân của nguyên tố A và B lần lượt là ZA, ZB.
Giả sử ZA < ZB.
Theo đề bài, số điện tích hạt nhân của nguyên tố B là ZB = ZA + 1
Nên: ZA + ZB = 2ZA + 1 = 25 → ZA = 12, ZB = 13
Cấu hình nguyên tử:
A (Z = 12): 1s22s22p63s2 Nguyên tố A thuộc nhóm IIA, chu kì 3.
B (Z = 13): 1s22s22p63s23p1 Nguyên tố B thuộc nhóm IIIA, chu kì 3.
A và B thuộc cùng chu kì.
Câu 3. X, Y, Z là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kì. Tổng số khối của chúng là 74. Xác định X, Y, Z.
Lời giải:
Đáp án:
Vì ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kì nên số proton của X, Y, Z lần lượt là p, p + 1, p + 2.
Tổng số proton của kim loại là: p + (p + 1) + (p + 2) = 3p + 3.
Ta có: 3p + 3 + (n1 + n2 + n3)= 74
3p + 3 ≤ n1 + n2 + n3 ≤ 1,5(3p + 3) ⇒ 8,8 ≤ p ≤ 11,3
| p | 9 | 10 | 11 |
| Nguyên tố | F | Ar | Na |
Vì X, Y, Z là kim loại, nên ta nhận p = 11 là kim loại Na.
Ba kim loại liên tiếp trong một chu kì nên X, Y, Z là Na, Mg, Al.
Câu 4. Phân tử X2Y có tổng số proton là 23. Biết X, Y ở hai nhóm (A) liên tiếp trong cùng một chu kì. Dựa vào cấu hình electron các nguyên tử X, Y. Tìm công thức phân tử và gọi tên hợp chất X2Y.
Lời giải:
Đáp án:
Đặt số proton của X, Y là ZX và ZY Ta có: 2ZX + ZY = 23 (*)
+ Nếu X trước Y thì ZY = ZX + 1
(*) ⇒ 2ZX + ZX + 1 = 23 ⇒ ZX = 22/3 = 7,3 (vô lí)
+ Nếu Y trước X thì ZX = ZY + 1
(*) ⇒ 2(ZY + 1) + ZY = 23 ⇔ 3ZY = 21
Vậy: ZY = 7 ⇒ Y là N
ZX = 8 ⇒ X là O
Công thức X2Y là NO2.
Câu 5. X và Y là hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn, ở trạng thái đơn chất X và Y phản ứng được với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23. Biết rằng X đứng sau Y trong bảng tuần hoàn. Xác định tên nguyên tố X.
Lời giải:
Đáp án:
Vì nên x và Y là những nguyên tố thuộc chu kì nhỏ.
X và Y là 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm kế tiếp
⇒ Số proton của X và Y hơn kém nhau 1 hoặc 7 hoặc 9.
Ta xét từng trường hợp:
TH1: Nếu pX - pY = 1 ⇒ pX = 12(Mg), pY = 11(Na)
Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này không phản ứng với nhau(loại).
TH2: Nếu pX - pY = 7 ⇒ pX = 15(P), pY = 8(O)
Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này phản ứng được với nhau (nhận).
TH3: Nếu pX - pY = 9 ⇒ pX = 16(S), pY = 7(N)
Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này không phản ứng với nhau(loại).
Vậy X là P.
Xác định nguyên tố thông qua nguyên tử khối
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
Muốn xác định tên nguyên tố cần tìm được M dựa vào thành phần phần trăm nguyên tố M trong hỗn hợp; dựa vào các phản ứng hóa học, các tính chất của M.….
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1. Cho 10 gam kim loại A (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu được 6,11 lit khí hiđro (đo ở 25oC và 1 atm).
a. Hãy xác định tên của kim loại M đã dùng.
b. Cho 4 gam kim loại A vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu được dung dịch B.
Hướng dẫn:
A + 2H2O → A(OH)2 + H2
a a
Số mol khí H2 = 0,25 (mol) ⇒ a = 0,25
Ta có: MA = 10/0,25 = 40 (Ca).
b. Số mol Ca = 4/40 = 0,1 mol. Các phương trình phản ứng:
Ca + 2HCl → CaCl2 + H2
(mol): 0,075 0,15 0,075
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2
(mol): 0,025 0,025
Dung dịch B gồm: CaCl2 = 0,075 mol và Ca(OH)2 = 0,025 mol.
Ví dụ 2. Oxit cao nhất của một nguyên tố ứng với công thức RO3. Hợp chất của nó với hidro có 5,88% H về khối lượng. Xác định R.
Hướng dẫn:
Oxit cao nhất là RO3 → R thuộc nhóm VIA.
Hợp chất với hidro có dạng RH2.
Đó là nguyên tố lưu huỳnh (S).
Ví dụ 3: Nguyên tử của nguyên tố C có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2np4. Trong hợp chất khí của X với hidro, X chiếm 94,12% khối lượng. Phần trăm khối lượng của nguyên tố X trong oxit cao nhất là:
A.50,00% B.27,27% C.60,00% D.40,00%
Hướng dẫn:
X: ns2np4 → X thuộc nhóm IVA → hợp chất khí với H là XH2 → oxit cao nhất là XO3.
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1: Oxit cao nhất của một nguyên tố ứng với công thức R2O5. Hợp chất của nó với hidro là một chất có thành phần không đổi với R chiếm 82,35% và H chiếm 17,65% về khối lượng. Tìm nguyên tố R.
Lời giải:
Đáp án:
\Nguyên tố có oxit cao nhất là R2O5 → R thuộc nhóm VA.
→ Hợp chất với hidro: RH3
Câu 2: Oxit cao nhất của nguyên tố R có dạng R2O7. Sản phầm khí của R với hidro chứa 2,74% hidro về khối lượng. Xác định nguyên tử khối của R.
Lời giải:
Đáp án:
Oxit cao nhất của nguyên tố R có công thức R2O7.
→ Công thức hợp chất khí với hidro có dạng RH theo đề:
%H = 1/(R+1) . 100% = 2,74%
Giải ra ta có: R = 35,5 (clo). Cl
→ Công thức phân tử của oxit là Cl2O7
Công thức hợp chất khí với hidro là HCl.
Câu 3: Cho 3 gam hỗn hợp gồm kim loại Na và một kim loại kiềm X tác dụng hết với nước thu được dung dịch A. Để trung hòa dung dịch A phải dùng dung dịch chưa 200ml dung dịch HCl 1M.
a. Xác định kim loại kiềm X.
b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Lời giải:
Đáp án:
a) Thay hỗn hợp gồm Na và X bằng M− (M− là nguyên tử khối trung bình của Na và X)
Ta có: 2M− + 2H2O → 2M−OH + H2
M−OH + HCl → M−Cl + H2O
→ nM− = nMOH = nHCl = 0,2 mol
→ M− = 3/0,2 = 15 > MNa → MX < 15
Đó là Liti (M = 7)
b) Gọi a,b lần lượt là số mol của Na và Li có trong 3 gam hỗn hợp
Ta có : 23a + 7b = 3 và a + b = 0,2
→ a = b = 0,1 → mNa = 2,3 g; mLi = 0,7g
Câu 4: Nguyên tử Y có hóa trị cao nhất với oxi gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất khí với hidro. Gọi X là công thức hợp chất oxit cao nhất, Z là công thức hợp chất khí với hidro của Y. Tỉ khối hơi của X đối với Z là 2,353. Xác định nguyên tố Y.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi hóa trị cao nhất với H là nH và với oxi là nO.
Câu 5: Muối X được tạo thành bởi một kim loại hóa trị 2 và phi kim hóa trị 1. Hòa tan 4,44 gam A vào H2O rồi chia làm hai phần bằng nhau:
- Cho phần 1 tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 5,74g kết tủa.
- Cho phần 2 tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư thu được 2g kết tủa.
Tìm công thức muối X
Lời giải:
Đáp án:
Gọi A là nguyên tử khối (đvC) của kim loại A và B là nguyên tử khối (đvC) của phi kim B.
→ 2,87A – 2B = 43,8 (2)
Từ (1) và (2) → B = 35,5; A = 40
Vậy A là Ca, B là Cl. Công thức muối X: CaCl2.
Câu 6: M là kim loại thuộc nhóm IIA. Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp kim loại muối cacbonat của nó trong dung dịch HCl, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc). Tỷ khối của A so với khí hidro là 11,5.
1. Tìm kim loại M
2. Tính % thể tích các khí trong A.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi số mol các chất trong hỗn hợp đầu: M = a mol; MCO3 = b mol.
M + 2HCl → MCl2 + H2 (1)
(mol): a a
MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 + H2O (2)
(mol): b b
Số mol A = 4,48/22,4 = 0,2 nên a + b = 0,2 (3)
MA = 11,5 x 2 = 23 nên (2a + 44b)/(a + b) = 23 hay 2a + 44b = 4,6 (4)
Theo bài: Ma + (M + 60)b = 10,8 (5)
Từ (3), (4), (5) ta tìm được: a = 0,1 mol, b = 0,1 mol, M = 24 (Mg)
% VH2 = 50%; VCO2 = 50%
Câu 7: Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hóa trị n). Chia A làm hai phần bằng nhau:
Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lit khí H2.
Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,016 lit khí SO2.
Viết các phương trình phản ứng và xác định tên kim loại M. Các khí đo ở đktc.
Lời giải:
Đáp án:
Phần 1:
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(mol): x x
2M + 2nHCl → 2MCln + nH2
(mol): y 0,5ny
Số mol H2 = 0,07 nên x + 0,5ny = 0,07.
Phần 2:
2Fe + 6H2SO4(đặc) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
x 1,5x
2M + 2nH2SO4(đặc) → M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O
y 0,5nx
Số mol SO2 = 0,09 nên 1,5x + 0,5ny = 0,09 ⇒ x = 0,04 và ny = 0,06.
Mặt khác: 56x + My = 2,78
⇒ My = 0,54 ⇒ M = 9n.
Lần lượt xét n =1,2,3 ta được đáp án phù hợp là n = 3 ⇒ M = 27 (Al)
Câu 8: Hòa tan hết a gam oxit kim loại M (thuộc nhóm IIA) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 20%.Xác định công thức oxit kim loại M.
Lời giải:
Đáp án:
Gọi số mol oxit MO = x mol.
MO + H2SO4 → MSO4 + H2O
(mol): x x x
Ta có: (M + 16)x = a
Từ đây ta tìm được M = 24 (magie). Oxit kim loại cần tìm là MgO.
