Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học - Hoá học lớp 10

---

Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Với Phương pháp giải Các dạng bài tập chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Hoá học lớp 10 tổng hợp các dạng bài tập, 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.

• 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 tên nguyên tố khi biết thành phần nguyên tố trong hợp chất

Lý thuyết và Phương pháp giải

Cần nhớ một số điểm sau:

    - Hóa trị cao nhất với oxi của nguyên tố = STT nhóm A.

    - Hóa trị với H( nếu có) = 8 - hóa trị cao nhất với oxi.

    - % khối lượng của A trong hợp chất A_xB_y là: %A= M_A*100/M.

    - Muốn xác định nguyên tố đó là nguyên tố nào cần tìm được M =?.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Nguyên tố R có hóa trị cao nhất trong oxit gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất với hiđro. Hãy cho biết hóa trị cao nhất của R trong oxit.

Hướng dẫn:

Gọi hóa trị cao nhất của R trong oxit là m, hóa trị trong hợp chất với hiđro là n. Ta có: m + n = 8.

Theo bài: m = 3n. Từ đây tìm được m = 6; n = 2.

Ví dụ 2. Một nguyên tố tạo hợp chất khí với hidro có công thức RH₃.Nguyên tố này chiếm 25,93% về khối lượng trong oxit bậc cao nhất. Xác định tên nguyên tố.

Hướng dẫn:

Hợp chất với Hiđro là RH₃ ⇒ Chất cao nhất với oxi có công thức là: R₂ O₅

Ta có : (2.R) / (16.5) = 25,93/74,07

⇒ R= 14 ⇒ R là nguyên tố Nitơ

Ví dụ 3. Oxit cao nhất của một nguyên tố chứa 72,73% oxi, còn trong hợp chất khí với hidro chứa 75% nguyên tố đó.Viết công thức oxit cao nhất và hợp chất khi với hidro.

Hướng dẫn:

Gọi hợp chất với hidro có công thức là : RH_x

⇒ Hợp chất với oxi có công thức là R₂ O_x-8

Ta có:

(1) (2.R) / 16(8-x )= 27,27/72,73.

(2) R/x = 75/ 25 = 3

⇒ R= 3x thay vào pt(1) ta có đáp án : x= 4 và ⇒ R = 12

Vậy R là cacbon ⇒ CO₂ và CH₄

Ví dụ 4. Oxit cao nhất của nguyên tố R thuộc nhóm VI_A có 60% oxi về khối lượng. Hãy xác nguyên tố R và viết công thức oxit cao nhất.

Hướng dẫn:

Nhóm VIA nên hợp chất oxit bậc cao là RO₃

Ta có: R/ 48 = 40/60 vậy R= 32 ( Lưu huỳnh)

⇒ Công thưc Oxit cao nhất là : SO₃

Ví dụ 5. Oxit cao nhất của nguyên tố R có dạng R₂O₅ . Trong hợp chất của R với hiđro ở thể khí có chứa 8,82 % hiđro về khối lượng. Công thức phân tử của hợp chất khí với hiđro là ( C = 12, N= 14, P= 31, S= 32)

A. NH₃.       B.H₂S.       C. PH₃.       D. CH₄.

Hướng dẫn:

Oxit cao nhất của R là R₂O₅ nên R thuộc nhóm VA.

⇒ Hợp chất với H là RH₃

Ta có 3/R = 8,82 / 91,18 ⇒ R=31 (P)

⇒ Chọn C

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:

Nguyên tố có oxit cao nhất là R₂O₅ → R thuộc nhóm VA.

→ Hợp chất với hidro: RH3

Câu 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.

Lời giải:

Oxit cao nhất là RO₃ → R thuộc nhóm VIA.

Hợp chất với hidro có dạng RH₂.

Đó là nguyên tố lưu huỳnh (S).

Câu 3. Một nguyên tố Q tạo hợp chất khí với hiđro có công thức QH₃. Nguyên tố này chiếm 25,93% theo khối lượng trong oxit bậc cao nhất. Định tên nguyên tố Q.

Lời giải:

Từ hợp chất QH₃ ⇒ Q có hóa trị III

⇒ Hợp chất oxit cao nhất lầ: Q₂O₅.

Theo đề bài, ta có: %Q = 2Q/(2Q + 80) × 100 = 25,93

⇔ Q + 40 = 3,875Q ⇒ Q = 14: Nitơ

Câu 4. 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:

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 5. Tỉ số phần trăm của nguyên tố R trong oxit bậc cao nhất với phần trăm của R trong hợp chất khí với hiđro là 0,6994. R là nguyên tố phi kim ở nhóm lẻ. Xác định R.

Lời giải:

Đặt oxit cao nhất có dạng R₂O_n (X)

Hợp chất khí với hiđro có dạng RH_8-n (Y)

Vì R là nguyên tố phi kim ở nhóm lẻ nên n = 5 hoặc n = 7

n	5	7
R	83,07 (loại)	127 (nhận)

R là iot (I) ⇒ Công thức oxit cao nhất: I₂O₇; hợp chất khí : HI

Câu 6. 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:

Gọi hóa trị cao nhất với H là nH và với oxi là nO.

Câu 7. Hợp chất khí với hiđro của một nguyên tố ứng với công thức RH₄. Oxit cao nhất của nó chứa 53,3% oxi theo khối lượng. Xác định tên nguyên tố R.

Lời giải:

Từ công thức RH₄ ⇒ R có hóa trị IV

⇒ Công thức oxit cao nhất của R là: RO₂

Vậy nguyên tố R là silic (Si).

Câu 8. 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%

Lời giải:

X: ns²np⁴ → X thuộc nhóm IVA → hợp chất khí với H là XH₂

→ oxit cao nhất là XO₃.

Mối quan hệ giữa cấu hình e và vị trí, cấu tạo

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Cần nhớ :

- Số thứ tự ô nguyên tố = tổng số e của nguyên tử.

- Số thứ tự chu kì = số lớp e.

- Số thứ tự nhóm:

   + Nếu cấu hình e lớp ngoài cùng có dạng ns^anp^b (a = 1 → 2 và b = 0 → 6): Nguyên tố thuộc nhóm (a + b)A.

   + Nếu cấu hình e kết thúc ở dạng (n - 1)d^xns^y(x = 1 → 10; y = 1 → 2): Nguyên tố thuộc nhóm B:

* Nhóm (x + y)B nếu 3 ≤ (x + y) ≤ 7.

* Nhóm VIIIB nếu 8 ≤ (x + y) ≤ 10.

* Nhóm (x + y - 10)B nếu 10 < (x + y).

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) các nguyên tố sau đây trong bảng tuần hoàn, cho biết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố đó như sau:

1. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²       2. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²

Hướng dẫn:

1. Số thứ tự 20, chu kì 4, nhóm IIA.

2. Số thứ tự 25, chu kì 4, nhóm VIIB.

Ví dụ 2. Giả sử nguyên tố M ở ô số 19 trong bảng tuần hoàn chưa được tìm ra và ô này vẫn còn được bỏ trống. Hãy dự đoán những đặc điểm sau về nguyên tố đó:

   a. Tính chất đặc trưng.

   b. Công thức oxit. Oxit đó là oxit axit hay oxit bazơ?

Hướng dẫn:

   a, Cấu hình electron của nguyên tố đó là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

⇒ Electron lớp ngoài cùng là 1 nên tính chất đặc trưng của M là tính kim loại.

   b, Nguyên tố đó nằm ở nhóm IA nên công thức oxit là M₂O. Đây là một oxit bazơ.

Ví dụ 3. Ion M³⁺có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶3d⁵.

   a, Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. Cho biết M là kim loại gì?

   b, Trong điều kiện không có không khí, cho M cháy trong khí Cl₂ thu được một chất A và nung hỗn hợp bột (M và S) được một hợp chất B. Bằng các phản ứng hóa học, hãy nhận biết thành phần và hóa trị của các nguyên tố trong A và B.

Hướng dẫn:

   a, Tổng số electron của nguyên tử M là 26. Số thứ tự 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. M là Fe.

   b, Fe cháy trong khí clo:

      2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Hòa tan sản phẩm thu được vào nước thu được dung dịch. Lấy vài ml dung dịch cho tác dụng với dung dịch AgNO₃, có kết tủa trắng chứng tỏ có gốc clorua:

         FeCl₃ + 3AgNO₃ → Fe(NO₃ ) ₃ + 3AgCl

Lặp lại thí nghiệm với dung dịch NaOH, có kết tủa nâu đỏ chứng tỏ có Fe(III):

      FeCl₃ + 3NaOH → Fe(OH) ₃ + 3NaCl

- Nung hỗn hợp bột Fe và bột S:

      Fe + S → FeS

Cho B vào dung dịch H₂ SO₄ loãng, có khí mùi trứng thối bay ra chứng tỏ có gốc sunfua:

      FeS + H₂ SO₄ → FeSO₄ + H₂ S (trứng thối)

Nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch thu được, có kết tủa trắng xanh chứng tỏ có Fe(II):

      FeSO₄ + 2NaOH → Na₂ SO₄ + Fe(OH) ₂ (trắng xanh)

Ví dụ 4. Ở trạng thái cơ bản, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử X là 3s². Số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là

A. 12.     B. 13.     C. 11.     D. 14.

Hướng dẫn:

Ở trạng thái cơ bản, cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử X là 3s²

Cấu hình e của X là: 1s²2s²2p⁶3s²

X có 12 e nên có 12 p nên số hiệu nguyên tử của nguyên tố X là 12.

⇒ Chọn A

Ví dụ 5. Cho biết tổng số electron trong anion AB₃^2-là 42. Trong các hạt nhân A và B đều có số proton bằng số nơtron.

   a. Tìm số khối của A và B

   b. Cho biết vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn

Hướng dẫn:

   a. Gọi số hạt proton của A là P và của B là P’, ta có:

P + 3P’ = 42 - 2. Ta thấy 3P’ < P + 3P’ = 40 nên P’ < 30/3= 13,3.

Do B tạo được anion nên B là phi kim. Mặt khác P’ < 13,3 nên B chỉ có thể là nitơ, oxi hay flo.

Nếu B là nitơ (P’ = 7) → P = 19 (K). Anion là KN₃²- -: loại

Nếu B là oxi (P’ = 8) → P = 16 (S). Anion là SO₃²- -: thỏa mãn

Nếu B là flo (P’ = 9) → P = 13 (Al). Anion là AF₃²- -: loại

Vậy A là lưu huỳnh, B là oxi.

   b. O (P’ = 8) : 1s²2s²2p⁴ ⇒ ô số 8, chu kỳ 2, nhóm VIA.

S (P = 16) : 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ⇒ ô số 16, chu kỳ 3, nhóm VIA.

Ví dụ 6. Nguyên tử R tạo được Cation R⁺. Cấu hình e của R⁺ở trạng thái cơ bản là 3p⁶. Tổng số hạt mang điện trong R là.

A.18     B.22     C.38     D.19

Hướng dẫn:

Cấu hình của R⁺là 3p⁶

⇒ R sẽ là 3p⁶4s¹

⇒ R có cấu hình đầy đủ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

⇒ Tổng hạt mang điện trong R là ( p + e ) = 38

⇒ Chọn C

Ví dụ 7. Một hợp chất có công thức XY₂ trong đó X chiếm 50% về khối lượng. Trong hạt nhân của X và Y đều có số proton bằng số notron. Tổng số proton trong phân tử XY₂ là 32.

   a. Viết cấu hình electron của X và Y.

   b. Xác định vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn.

Hướng dẫn:

   a. Gọi số hạt prroton, nơtron, electron của nguyên tử X là P, N, E và của Y là P’, N’, E’.

Theo bài: P = N = E và P’ = N’ = E’ ⇒ M_x = 2P, M_y = 2P’

Trong hợp chất XY2, X chiếm 50% về khối lượng nên:

M_x /(2. M_y )= 50/50 =1 ⇒ 2P /2.2P’ =1 ⇒ P = 2P’.

Tổng số proton trong phân tử XY₂ là 32 nên P + 2P’ = 32.

⇒ P = 16 (S) và P’ = 8 (O). ⇒ Hợp chất cần tìm là SO₂.

Cấu hình electron của S: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ và của O: 1s²2s²2p⁴

   b. Lưu huỳnh ở ô số 16, chu kỳ 3, nhóm VIA.

Oxi ở ô số 8, chu kỳ 2, nhóm VIA.

Ví dụ 8. Cho biết cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố (thuộc chu kỳ 3) A, M, X lần lượt là ns¹, ns²np¹, ns²np⁵. Xác định vị trí của A, M, X trong bảng tuần hoàn và cho biết tên của chúng.

Hướng dẫn:

A, M, X thuộc chu kỳ 3 nên n = 3.

Cấu hình electron, vị trí và tên nguyên tố:

   A: 1s²2s²2p⁶3s¹(ô số 11, nhóm IA), A là kim loại Na.

   M: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹(ô số 13, nhóm IIIA), M là kim loại Al.

   X: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵(ô số 17, nhóm VIIA), X là phi kim Cl.

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Cho các nguyên tố có cấu hình electron như sau:

1s²2s²2p², 1s²2s²2p⁵, 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶, 1s²2s²2p⁶3s¹

a) Xác định số electron hóa trị của từng nguyên tử.

b) Xác định vị trí của chúng (chu kì, nhóm, phân nhóm trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học).

Lời giải:

Đáp án:

a) Xác định số electron hóa trị:

1s²2s²2p²: có 4 electron hóa trị.

1s²2s²2p⁵: có 7 electron hóa trị.

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶: có 8 electron hóa trị.

1s²2s²2p⁶3s¹: có 1 electron hóa trị.

b) Xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn:

1s²2s²2p²: Nguyên tố thuộc chu kì 2, nhóm IVA

1s²2s²2p⁵: Nguyên tố thuộc chu kì 2, nhóm VIIA

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶: Nguyên tố thuộc chu kì 3, nhóm VIIIA

1s²2s²2p⁶3s¹: Nguyên tố thuộc chu kì 3, nhóm IA

Câu 2. Cho các hạt vi mô X⁺, Y^- , Z^2- và Q có cấu hình electron: ls²2s²2p⁶. Xác định vị trí các nguyên tố X, Y, Z và Q trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Lời giải:

Đáp án:

- Nguyên tố Q cấu hình electron: ls²2s²2p⁶ nên Z = 10 là nguyên tố khí hiếm thuộc ô thứ 10, chu kì 2 nhóm VIIIA.

- Cation X⁺ hình thành do: X → X⁺ + 1e nên Z = 11; X có cấu electron: ls²2s²2p⁶3s¹. Vậy X ở ô thứ 11, chu kì 3 nhóm IA.

- Anion Y^- hình thành do: Y + 1e → Y^- nên Z = 9; Y có cấu hình electron: ls²2s²2p⁶. Vậy Y ở ô thứ 9, chu kì 2 nhóm VIIA.

- Anion Z^2- hình thành do: Z + 2e → Z^2- nên Z = 8. Z có cấu hình electron: ls²2s²2p⁴. Vậy Z ở ô thứ 8, chukì 2 nhóm VIA.

Câu 3. Một nguyên tố ở chu kì 2, nhóm VA trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Hỏi:

a. Nguyên tử của nguyên tố đó có bao nhiên electron ở lớp ngoài cùng?

b. Các electron ngoài cùng nằm ở lớp thứ mấy?

c. Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố trên?

Lời giải:

Đáp án:

a) Vì thuộc nhóm VA nên nguyên tố có 5 electron ở lớp ngoài cùng.

b) Vì thuộc chu kì 2 nên các electron ngoài cùng nằm ở lớp thứ hai.

c) Cấu hình electron: 1s²2s²2p³

Câu 4. Xác định vị trí của nguyên tố có Z = 20 và nguyên tố có Z = 29.

Lời giải:

Đáp án:

- Với nguyên tố có Z = 20 thì cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² trong bảng tuần hoàn nguyên tố đó ở

+) Ô thứ 20.

+) Chu kì 4: vì có 4 lớp electron.

+) Nhóm IIA vì có 2 electron cuối cùng chiếm obitan 4s² ở lớp ngoài cùng.

- Với nguyên tố có Z = 29 thì cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ trong bảng tuần hoàn nguyên tố đó ở.

+) Ô thứ 29.

+) Chu kì 4 vì có 4 lớp electron.

+) Nhóm IB vì có electron ứng với mức năng lượng cao nhất chiếm obitan 3d; tổng số electron ở (n - l)d và ns là 11 nên thuộc nhóm 11 - 10 = 1.

Câu 5. Biết nguyên tố R thuộc chu kì 2 nhóm VA của bảng tuần hoàn. Hãy viết cấu hình electron của nguyên tử R.

Lời giải:

Đáp án:

E thuộc chu kì 2 ⇒ Có 2 lớp electron. R thuộc nhóm VA ⇒ Có 5 electron lớp ngoài cùng ⇒ Cấu hình electron của R: ls32s²2p³.

Câu 6. Một nguyên tố có cấu hình electron nguyên tử như sau:

1s²2s²2p⁴; 1s²2s²2p³;

1s²2s²2p⁶3s²3p¹; 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵.

a) Hãy xác định số electron hóa trị của từng nguyên tố.

b) Hãy xác định vị trí của chúng (chu kì, nhóm) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Lời giải:

Đáp án:

a) số electron hóa trị của từng nguyên tố:

+) 1s² 2s² 2p⁴: Có 6 electron hóa trị.

+) 1s² 2s² 2p³: Có 5 electron hóa tri

+) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹: Có 3 electron hóa trị

+) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵: Có 7 electron hóa trị

b) Ví trí (chu kỳ, nhóm) cửa các nguyên tố:

Dựa vào cấu hình electron của nguyên tử cho biết:

Số lớp electron suy ra số thứ tự của chu kì.

Các electron lớp ngoài cùng là electron s và electron p nên chúng đều là nguyên tố p, do vậy chúng thuộc nhóm A, vì thế số electron ngoài cùng cho biết số thứ tự của nhóm.

+) 1s² 2s² 2p⁴: Thuộc chu kì 2, nhóm VIA.

+) 1s² 2s² 2p³: Thuộc chu kì 2, nhóm VA.

+) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹: Thuộc chu kì , nhóm IIIA

+) 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁵: Thuộc chu kì 3, nhóm VIIA

Câu 7. Nguyên tử X, anion Y^-, cation Z^- đều có cấu hình electron ở lớp ngoài cùng là 4s²4p⁶. Cho biết vị trí (chu kì, nhóm) và tính chất (phi kim hay kim loại) của X, Y, Z trong bảng hệ thống tuần hoàn.

Lời giải:

Đáp án:

Từ cấu hình electron ở lớp ngoài cùng là 4s²4p⁶ suy ra cấu hình electron đầy đủ là: ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶.

+) Nguyên tố X: ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d104s²4p⁶.

Thuộc chu kì 4, nhóm VIIIA; có 8e lớp ngoài cùng X là khí hiếm.

+) Nguyên tố Y: Từ Y + 1e = Y^-

Nên cấu hình của Y là: ls²2p²2p⁶3s²3p⁶3d104s²4p⁶, thuộc chu kì 4, nhóm VIIA; có 7e lớp ngoài cùng ⇒ Y là phi kim.

+) Nguyên tố Z: Từ z = z⁺ + le

Nên cấu hình của z là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d104s²4p⁶5s¹, thuộc chu kì 5, nhóm IA; có 1e lớp ngoài cùng z là kim loại.

Câu 8. Cation (ion dương) X⁺ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p⁶.

a) Viết cấu hình electron và sự phân bố electron theo obitan của nguyên tố X.

b) Cho biết vị trí của X.

Lời giải:

Đáp án:

a) Viết cấu hình electron và sự phân bố electron vào obitan.

Vì cation X⁺ là do nguyên tử X mất đi 1 electron nên cấu hình electron của X: 1s²2s²2p⁶2s² 3s¹ và sự phân bố các obitan như sau:

b) X thuộc chu kì 3 vì có 3 lớp electron.

X thuộc nhóm IA vì có 1 electron ở lớp ngoài cùng.

X thuộc ô 11 vì có tổng điện tích 11.

Bài tập về sự biến thiên tính chất của các nguyên tố hóa học

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

Dựa vào quy luật biến thiên tính chất theo chu kì và theo nhóm.

- Trong chu kì: Theo chiều tăng của diện tích hạt nhân (tức Z tăng): tính kim loại giảm, phi kim tăng, tính bazơ giảm, axit tăng.

- Trong nhóm A: Theo chiều Z tăng: Tính kim loại tăng, phi kim giảm, tinh bazơ tăng, tính axit giảm.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1. Dãy các nguyên tố nào dưới đây được sắp xếp theo chiều tăng dần tính kim loại?

A. Li, Be, Na, K.     B. Al, Na, K, Ca.

C. Mg, K, Rb, Cs.     D. Mg, Na, Rb, Sr.

Hướng dẫn:

Trong 1 chu kì, tính kim loại giảm dần (đi từ trái qua phải).

Trong 1 nhóm, tính kim loại tăng dần (đi từ trên xuống dưới).

Do đó dãy sắp xếp tăng dần tính kim loại là: Mg, K, Rb, Cs

⇒ Chọn C

Ví dụ 2. Cho các nguyên tố X, Y, Z với số hiệu nguyên tử lần lượt là 4, 12, 20. Phát biểu nào sau đây sai?

A. Các nguyên tố này đều là các kim loại mạnh nhất trong chu kì.

B. Các nguyên tố này không cùng thuộc 1 chu kì.

C. Thứ tự tăng dần tính bazo là: X(OH)₂, Y(OH) ₂, Z(OH) ₂

D. Thứ tự tăng dần độ âm điện là: Z < Y < X

Hướng dẫn:

Z_x= 4 ⇒ cấu hình e lớp ngoài cùng của X là … 2s² ⇒ X thuộc nhóm II, chu kì 2

Z_y = 12 ⇒ cấu hình e lớp ngoài cùng của Y là ….3s² ⇒ Y thuộc nhóm II, chu kì 3

Z_z = 20 ⇒ cấu hình e lớp ngoài cùng của Z là ….4s²⇒ Z thuộc nhóm II, chu kì 4

A sai vì nguyên tố nhóm IA mới là KL mạnh nhất trong 1 CK

B đúng X thuộc CK 2, Y thuộc CK 3, Z thuộc CK 4.

C đúng Trong cùng 1 nhóm tính bazo tăng dần theo chiều tăng dần của điện tích hạ nhân.

D đúng Trong cùng 1 nhóm độ âm điện giảm dần theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.

⇒ Chọn A

Ví dụ 3. Cho các phát biểu sau:

(I) F là phi kim mạnh nhất.

(II) Li là KL có độ âm điện lớn nhất

(III) He là nguyên tử có bán kính nhỏ nhất.

(IV) Be là KL yếu nhất trong nhóm IIA.

Số các phát biểu đúng là?

A. 1     B. 2    C. 3     D. 4

Hướng dẫn:

⇒ Chọn C (I, III, IV).

Ví dụ 4. Cho 3 nguyên tố X, Y, Z lần lượt ở vị trí 11, 12, 19 của bảng tuần hoàn. Hidroxit của X, Y, Z tương ứng là X’, Y’, Z’. Thứ tự tăng dần tính bazo là:

A. X’ < Y’ < Z’     C. Z’ < Y’< X’

B. Y’ < X’ < Z’     D. Z’ < X’ < Y’.

Hướng dẫn:

Z_X = 11 có cấu hình e lớp ngoài cùng là 3s¹

Z_Y = 11 có cấu hình e lớp ngoài cùng là 3s²

Z_Z = 19 có cấu hình e lớp ngoài cùng là 4s¹

Trong cùng 1 nhóm tính kim loại tăng dần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân do đó tính bazo tương ứng của X’ < Z’

Trong cùng 1 CK tính kim loại giảm dần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân do đó tính bazo tương ứng của X’> Y’

⇒ Chọn B

B. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1. Tính kim loại tăng dần trong dãy :

A. Ca, K, Al, Mg        B. Al, Mg, Ca, K

C. K, Mg, Al, Ca        D. Al, Mg, K, Ca

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 2. Tính phi kim giảm dần trong dãy :

A. C, O, Si, N

B. Si, C, O, N

C. O, N, C, Si

D. C, Si, N, O

Lời giải:

Đáp án: C

Câu 3. Tính bazơ tăng dần trong dãy :

A. Al(OH)₃ ; Ba(OH)₂; Mg(OH)₂

B. Ba(OH)₂; Mg(OH)₂; Al(OH)₃

C. Mg(OH)₂; Ba(OH)₂; Al(OH)₃

D. Al(OH)₃; Mg(OH)₂; Ba(OH)₂

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 4. Tính axit tăng dần trong dãy :

A. H₃PO₄; H₂SO₄; H₃AsO₄       B. H₂SO₄; H₃AsO₄; H₃PO₄

C. H₃PO₄; H₃AsO₄; H₂SO₄       D. H₃AsO₄; H₃PO₄ ;H₂SO₄

Lời giải:

Đáp án: D

Câu 5. Bán kính nguyên tử các nguyên tố : Na, Li, Be, B. Xếp theo chiều tăng dần là:

A. B < Be < Li < Na        B. Na < Li < Be < B

C. Li < Be < B < Na       D. Be < Li < Na < B

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 6. Độ âm điện của các nguyên tố : Na, Mg, Al, Si. Xếp theo chiều tăng dần là:

A. Na < Mg < Al < Si        B. Si < Al < Mg < Na

C. Si < Mg < Al < Na        D. Al < Na < Si < Mg

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 7. Các nguyên tố C, Si, Na, Mg được xếp theo thứ tự năng lượng ion hoá thứ nhất giảm dần là :

A. C, Mg, Si, Na        B. Si, C, Na, Mg

C. Si, C, Mg, Na        D. C, Si, Mg, Na

Lời giải:

Đáp án:

Câu 8. Hãy so sánh tính bazơ của các cặp chất sau và giải thích ngắn gọm

a) Magie hiđroxit và canxi hiđroxit.

b) Natri hiđroxit và magie hiđroxit.

Lời giải:

Đáp án:

a) Mg(OH)₂ có tính bazơ yếu hơn Ca(OH)₂ vì Mg và Ca đều thuộc nhóm IIA, theochiều từ trên xuống, trong một nhóm A tính kim loại tăng dần, tính phi kim loại giảm dần. Đồng thời tính axit của hiđroxit giảm dần, tính bazơ tăng dần.

b) Mg(OH)₂ có tính bazơ yếu hơn NaOH vì Mg và Na đều thuộc cùng một chu kì theo chiều từ trái sang phải tính kim loại giảm dần, tính phi kim tăng dần. Đồng thời axit của hiđroxit tăng dần, tính bazơ giảm dần.

Câu 9.

Hãy so sánh tính chất axit của các chất trong mỗi cặp sau và giải thích: Axit cacbonic và axit silicic; axit photphoric và axit sunfuric; axit silisic và axit sunfuric.

Lời giải:

Đáp án:

- Trong một nhóm A, khi đi từ trên xuống tính bazơ của các oxit và hiđroxit tăng dần, tính axit giảm dần. Nên H₂CO₃ có tính axit mạnh hơn H₂SiO₃.

- Trong một chu kì tính bazơ giảm dần và tính axit của các oxit và hiđroxit tăng khi đi từ đầu chu kì cho đến cuối chu kì. Nên tính axit của H₂SO₄ mạnh hơn H₃PO₄

- Tính axit của H₂SiO₃ yếu hơn H₃PO₄ (trong 1 chu kì) và H₃PO₄ yếu hơn H₂SO₄ do vậy tính axit của H₂SiO₃ yếu hơn H₂SO₄

Câu 10.

Cho các nguyên tố X, Y, Z có số hiệu nguyên tử lần lượt 9, 16,17:

a) Xác định vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn.

b) Xếp các nguyên tố đó theo thứ tự tính phi kim tăng dần,

Lời giải:

Đáp án:

Câu 10.

+) X (Z = 9) ls²2s²2p⁵: Thuộc chu kì 2, nhóm VIIA. Là F (Flo).

+) Y (Z = 16) ls²2s²2p⁶3s²3p⁴: Thuộc chu kì 3, nhóm VIA .Là S (luu huỳnh).

+) Z (Z = 17) ls²2s²2p⁶3s²3p⁵: Thuộc chu kì 3, nhóm VIIA Là Cl (Clo).

So sánh X và Z (vì thuộc cùng chu kì) thì: Tính phi kim X > Z

So sánh Y và Z (vì thuộc cùng nhóm A) thì: Tính phi kim Z > Y.

Vậy tính phi kim tăng dần theo thứ tự: Y, Z, X.