hướng dẫn giải các chuyên đề ltđh

bài toàn về mạng tinh thể lập phơng khối và lập phơng tâm diện: 9 - mạng tinh thế lập phơng tâm khối: Một tế bào có chứa 2 nguyên tử - Mạng tinh thể lập phơng tâm diện: một tế bào có ch

Hướng dẫn giải một số dạng toỏn trong đề thi giải toỏn Húa trờn mỏy Casio

D

ạ ng 1 Tìm M, X khi biết quan hệ số p, số n (lập hệ PT và giải) (1)

D

ạ ng 2 Bài toán phóng xạ (6)

Tính tốc độ phân huỷ mỗi đồng vị 238U và 235U bằng biểu thức v = k.N (1)

- k là hằng số tốc độ phản ứng đợc tính theo k =

2 / 1

2 ln

t để tính k

- N là số hạt nhân của mỗi đồng vị:

+Tính số mol U chung⇒số hạt nhân tổng cộng (nhân số mol chung với NA) + Dựa vào % tính số hạt nhân mỗi đồng vị

D

ạ ng 3 bài toán xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng:

- Viết từng PTHH đã cho kèm theo ∆H

- Sắp xếp lại chiều của từng PTHH để sao triệt tiêu từng chất sẽ xuất hiện PTHH mà để bài yêu cầu tính nhiệt (nhớ khi đảo vế PTHH và các ∆H)

Tổ hợp các PTHH và các ∆H ⇒ kết quả

D

ạ ng 4 Bài toán về tốc độ phản ứng đối với phản ứng bậc 1:

- Thời gian đề nồng độ chất phản ứng giảm đi một nửa là t1/2

- áp dụng biểu thức ln 10

2 / 1

1 2

2

t

−

= γ để tính hệ số nhiệt độ của tốc độ phản ứng

- áp dụng biểu thức (1 1)

) (

) (

2 2 2

1

T T R

E T K

T

p

p = − để tính năng lợng hoá của phản ứng

ạ ng 5 Bài toán xác định góc liên kết:

- Vẽ biểu diễn vecto momen lỡng cực phân tử và 2 nhóm cụ thể

- Hình vẽ của 3 vecto momen lỡng cữ trên là hình bình hành, trong đó một góc nhọn là góc cần tìm, tổng 1 góc nhọn và 1 góc tù = 1800 ⇒ tính góc tù bằng

hệ thức lợng giác trong tam giác đờng chéo (cạnh huyền tam giác) = a2 +b2 - 2ab cosα (góc tù)

Góc phải tìm = 1080 - góc tù

D

ạ ng 6 bài toàn về mạng tinh thể lập phơng khối và lập phơng tâm diện:

(9)

- mạng tinh thế lập phơng tâm khối: Một tế bào có chứa 2 nguyên tử

- Mạng tinh thể lập phơng tâm diện: một tế bào có chứa 4 nguyên tử

- Tính bán kính nguyên tử khi biết khối lợng riêng và khối lợng mol

- Tính khối lợng riêng khi biết bán kính nguyên tử và khối lợng mol

( Sử dụng Vcầu = π

3

4

r 3 và số avogađro NA)

D

ạ ng 7 Bài toán tính pH của dung dịch muối: (5)

- Lập biểu thức về hằng số axit

- Thay thế các nồng độ sao cho biểu thức chỉ chứa [H+] ⇒ giải PT ra [H+]

⇒ Tính pH Hoặc chỉ chứa [OH-] ⇒ giải PT ra [OH-]⇒ tính pOH ⇒ tính pH = 14-pOH

D

ạ ng 8 Bài toàn tính hỗn hợp các kim loại

- Chú ý: Fe tan trong dd HCl , Cu không tan nên sau phản ứng có Cu d và

Fe2+ đều có tính khử Khi thêm muối NaNO3vào thì sẽ thoát ra khí NO do 2 phản ứng:

Cu + NO3- + H+ = NO↑ +

Fe2+ + NO3- + H+ → NO↑ +

- Lập hệ PT và giải

D

ạ ng 9 Bài toán xác định công thức hợp chất hữu cơ (8)

- Dựa vào tỷ số mol axit và CO2 (khi phản ứng với muối cacbonat) ⇒ số nhóm chức COOH = 2

- Viết PTHH đốt cháy và PTHH trung hoà

- Lập hệ 3 PT về tổng lợng hỗn hợp 2 axit, số mol CO2, số NaOH ⇒ giải PT

- Chú ý: Hệ 3 PT 4 ẩn cho kết quả 1 và PT 2 ẩn và phải biện luận để tìm 2 cặp nghiệm

D

ạ ng 10 Lập công thức muối có 4 nguyên tố mà chỉ biết trớc 3 nguyên tố

Na,X, O, H (phải cộng các % khối lợng thấy < 100% ⇒ phần còn lại là H)

- Dùng quy tắc thăng bằng số oxi hoà

0 2 16

% 1 1

%

% 1 23

X

m x

Lập bảng dò ìtm X theo x (x từ 1-7)

- Lập tỉ số :%16

1

% :

% : 23

X

m

= : : : ⇒ công thức muối

Chuyên đề bồi dưỡng học sinh dự thi khu vực giải toán Hoá trên máy Casio

PhầnI: Cấu tạo nguyên tử Chuyên đề 1: Bài tập về mối quan hệ giữa ba loại hạt (p, n, e)

Câu 1: Nguyên tử của một nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (p,n,e) là 82, trong

đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22 Xác định số hiệu nguyên tử, số khối và tên nguyên tố viết cấu hình electron của nguyên tử X và của các ion tạo thành từ X

Câu 2: Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại A,B là

142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là

42 số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn của A là 12 Xác định hai kim loại A,B

Câu 3: Một hợp chất ion cấu tạo từ M+ và ion X2- Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p,n,e) là 140 hạt, trong đó hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện

là 44 hạt số khối M+ lớn hơn số khối ion X2- là 23 tổng số hạt (p,n,e) trong M+ nhiều hơn trong X2- là 31 hạt

a víêt cấu hình electron của các ion M+, X

2-b xác định vị trí của M và X trong hệ thống tuần hoàn

Câu 4: Hợp chất A có công thức MXx trong đó M chiếm 46.67% về khối lượng

M là kim loại, X là phi kim ở chu kì 3 trong hạt nhân của M có n – p = 4 còn trong X có n, = p, tổng số proton trong MXx là 58

Xác định tên, số khối của M, tên, số thứ tự của X trong BTH Víêt cấu hình e của X

Câu 5: Một hợp chất X có dạng AB3, tổng số hạt proton trong phân tử là 40 trong thành phần hạt nhân của A cũng như của B đều có số hạt proton bằng số hạt nơtron A thuộc chu kì 3 của BTH

a xác định tên gọi của A,B

b xác định các loại liên kết có trong có thể có trong phân tử AB3

Câu 6:Hợp chất Z được tạo bởi hai nguyên tố M, R có công thức MaRb trong đó

R chiếm 6.667% khối lượng trong hạt nhân nguyên tử M có n=p +4, còn trong

hạt nhõn của R cú n, = p, biết rằng tổng số hạt proton trong phõn tử Z bằng 84 và

a + b = 4 tỡm cụng thức phõn tử của Z

Cõu 7: a A và B là hai nguyờn tố ở cựng một phõn nhúm thuộc hai chu kỡ liờn tiếp trong BTH Tổng số proton trong hạt nhõn hai nguyờn tử là 32 Viết cấu hỡnh electron của A và B và của ion mà A, B tạo thành

b Tổng số electron trong anion AB32-+ là 42 trong hạt nhõn của A cũng như của

B cú số proton bằng số nơ tron

Chuyên đề 2: - Tính Thể tích và Bán kính nguyên tử.

- Tính số nguyên tử và cạnh trong đơn vị cơ sở(mạng tinh thể).

Câu 1: Giữa bán kính hạt nhân r và số khối A của một nguyên tử có liên hệ sau:

r = 1,5.10-13A1/3cm tính khối lợng riêng của hạt nhân ?

Câu 2: Nguyên tử Ca có bán kính gần bằng 1,97Ao , khối lợng mol là

40,48g/mol, khối lợng riêng là 1,55g/cm3 trong tinh thể kim loại, các nguyên tử chiếm bao nhiêu % thể tích?

Câu 3: Vàng có khối lợng riêng là 19,3g/cm3 khối lợng mol Au là 197g/mol biết rằng các nguyên tử chiếm 74% thể tích kim loại Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Au

Câu 4: Bán kính của nguyên tử Fe = 1,28Ao khối lợng riêng của Fe = 7,9g/cm3 cho rằng trong kim loại các nguyên tử chiếm 74% thể tích Tính nguyên tử khối của Fe?

Câu 5: Bán kính nguyên tử Zn là 1,35Ao nguyên tử lợng Zn là 65 đvc

a Tính khối lợng riêng nguyên tử?

b Cho rằng trong kim loại các nguyên tử chỉ chiếm 75% thể tích còn lại là chân không, tính khối lợng riêng của kim loại

c Thực tế hầu nh toàn bộ khối lợng nguyên tử tập trung vào hạt nhân với bán kính r = 2.10-15m Tính khối lợng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm

Câu 6: Xác định bán kính gần đúng của các nguyên tử Ca, Fe và Au nếu tỉ khối

của các kim loại đó lần lợt là 1,55; 7,9 và 19,3 Biết rằng trong tinh thể các

nguyên tử của các nguyên tố trên chỉ chiếm 74% thể tích cho Ca = 40,08;

Fe=55,935; Au=196,97

Câu 7: Tính bán kính gần đúng của nguyên tử Ca, biết thể tích của một mol Ca

bằng 25,87cm3 và trong tinh thể các nguyên tử Ca chỉ chiếm 74% thể tích

Câu 8: Nguyên tử vàng có bán kính và khối lợng mol nguyên tử lần lợt là 1,44Ao

và 1,97g/mol Biết khối lợng riêng của Au là 19,36g/cm3 hỏi các nguyên tử Au chiếm bao nhiêu phần trăm thể tích trong tinh thể

Câu 9: Một nguyên tử có bán kính và khối lợng riêng lần lợt là 1,44Ao và

19,36g/cm3 trong thực tế các nguyên tử chỉ chiếm 74% thể tích của tinh thể, còn lại là phần rỗng

a Tính khối lợng riêng trung bình của nguyên tử suy ra khối lợng mol nguyên tử

?

b Nguyên tử có 118notron và khối lợng mol nguyên tử bằng tổng khối lợng

proton và notron tính số proton

Câu 10: Tính cạnh a của tế bào cơ bản (hệ c.f.c) của Cu mà tỉ trọng của nó

d=8,96g/cm3 Từ đó tính bán kính nguyên tử của Cu Biết Cu=63,5

Câu 11: Cho các thông số tinh thể của các tế bào cơ bản lập phơng của hai cấu

trúc tinh thể của sắt:

a=2,86Ao đối với Fe α (hệ c.c)

a=3,56Ao đối với Fe γ ( hệ c.f.c)

Tính bán kính nguyên tử của Fe trong mỗi cấu trúc.Tính tỉ trọng của sắt trong mỗi cấu trúc biết Fe=55,8

Câu 12: Tính tỉ trọng của NaCl, biết rằng khoảng cách giữa các ion bằng

2,81Ao.Na=23, Cl=35,5

Câu 13: Tinh thể đồng kim loại có cấu trúc lập phơng tâm diện.

a Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tửCu chứa trong tế bào sơ đẳng này

b Tính cạnh lập phơng a của mạng tinh thể biết nguyên tử Cu có bán kính là 1,28

Ao

c Xác định khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Cu trong mạng

d Tính khối lợng riêng của đồng

Câu 14: Mạng lới tinh thể của KCl giống mạng lới tinh thể của NaCl ở 18 oC khối lợng riêng của KCl bằng 1,9893g/cm3, độ dài cạnh ô mạnh cơ sở ( xác định bằng thực nghiệm) là 6,29082Ao dùng các giá trị của nguyên tử khối để xác

định số Avôgađrô cho biết K=39,098, Cl=35,453

Câu15: Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cơng với thông số mạng a=0,534 nm

tính bán kính nguyên tử cộng hoá trị của Si và khối lợng riêng của nó cho biết MSi=28,086 Kim cơng có cấu trúc lập phơng tâm diện, ngoài ra còn có 4 nguyên

tử nằm ở bốn hốc tứ diện của ô mạng cơ sở

Câu 16: Sắt dạng anpha kết tinh trong mạng lập phơng tâm khối, nguyên tử có

bán kính r=1,24Ao Hãy tính:

a Cạnh a của tế bào sơ đẳng

b Khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử Fe

c Tỉ khối của Fe theo g/cm3

Chuyên đề 3: Hạt nhõn và phúng xạ (hằng số phúng xạ, niờn đại vật cổ)

I Bài tập mãu:

1 a/ 226

88Ra có chu kỳ bán huỷ là 1590 năm Hãy tính khối lợng của một mẫu Ra

có cờng độ phóng xạ = 1Curi (1 Ci = 3,7 1010 Bq )?

♣ Theo biểu thức v = – dN dt = kN = 3,7.1010 Bq

( trong đó N là số nguyên tử Ra, còn k = ln 2T1 → N = 3,7.100,69310 T1/2)

và T1/2 = 1590.365.24.60.60 = 5,014.1010

mRa = 23

226 N

226.3,7.10 5, 014.10 0,693.6, 022.10 = 1 gam b/ Tơng tự với 40

19K có chu kỳ bán huỷ 1,49 109 năm và với 137

56Ba có chu kỳ bán huỷ 2,6 phút

Kết quả: 1,66 105(g) và 1,89 109(g)

2 Cacbon 14 phóng xạ β vơi chu kỳ bán huỷ 5570 năm, cacbon 14 tồn tại dới dạng khí cacbonic và tham gia vào chu trình biến hoá của cơ thể sống Trong cơ thể sống (cây cối)nồng độ của cac bon 14 không đổi Đối với cơ thể đã chết, quá trình hấp thụ khí cacbonic ngừng hoạt động, cacbon 14 không đợc tái sinh nên nồng độ giảm dần do quá trình phân huỷ phóng xạ Một mẫu gỗ thời tiền

sử có cờng độ phóng xạ là 197 phân rã/phút Với cùng một khối lợng một mẫu

gỗ lấy từ cây mới chết, cùng loại với mẫu gỗ trên thì có cờng độ phóng xạ là

1350 phân rã/phút Hãy xác định tuổi của mẫu gỗ thời tiền sử

Theo công thức: k = 1tlnN 0

N và T1/2 = ln 2k ta có t = 1 2

0,693

T

2,303lgN 0

N

với N0=1350 ; N =197 và T1/2 = 5570 tính đợc t = 15472 năm

3 a) Một mẫu ra đon (Rn), ở thời điểm t = 0, phóng ra 7,0 104 hạt α trong một

giây, sau 6,6 ngày mẫu đó phóng ra 2,1.104 hạt α/s Hãy tính chu kì bán huỷ của mẫu Rn nói trên

b) Chu kì bán huỷ của Poloni (Po) bằng 138 ngày Hỏi khối lợng của Poloni mà ngời ta cần phải sử dụng để có một cờng độ phóng xạ bằng 1Ci (1Ci = 3,7.1010Bq

và Po = 210)

Kết quả: a) 3,8 ngày b) m = 0,222 mg.

4 Một mẫu đá chứa 17,4 mg 238U và 1,45 mg 206Pb Biết rằng chu kỳ bán huỷ của

238U là

4,51 109 năm Hãy tính thời gian tồn tại của mẫu đá đó (6,58 10 8 năm)

5 Một mẫu than lấy từ hang động của ngời Polinêxian cổ tại Hawai có tốc độ là

13,6 phân huỷ 14C trong 1 giây tính với 1 gam cacbon Hãy cho biết niên đại của mẫu than đó, biết chu kỳ bán huỷ của 14C là 5730 năm và trong khí quyển , trong mỗi cơ thể động thực vật đang sống cứ 1 giây trong 1 gam cacbon có 15,3 phân huỷ 14C (974 năm)

6 a) Hãy tính xem trong bao nhiêu năm thì 99,9% số nguyên tử phóng xạ X bị

phân huỷ, cho biết chu kỳ bán huỷ của X là 50 năm (498 năm)

b) Tơng tự với : - 80%; T1/2 = 750 năm (1742 năm)

c) Biết chu kỳ bán huỷ của Ra là 1620 năm Sau bao lâu 3 gam Ra giảm chỉ còn

0,375 gam(4860)

II Bài tập tự làm:

Câu 1: 137Ce tham gia phản ứng trong lò phản ứng hạt nhân, có chu kì bán huỷ 30,2 năm 137Ce là một trong những đồng vị bị phát tán mạnh ở nhiều vùng của châu âu sau một vụ tai nạn hạt nhân sau bao lâu lợng chất độc này còn 1% kể từ lúc tai nạn xảy ra

Câu 2: Đồng vị phóng xạ 131 53I dùng trong nghiên cứu và chữa bệnh bớu cổ Một mẫu thử ban đầu có 1,00mg 131 53I sau 13,3 ngày lợng iốt đó còn lại là 0,32mg tìm thời gian bán huỷ của iốt phóng xạ đó

Câu 3: Hoạt tính phóng xạ của đồng vị 210 84Po giảm đi 6,85% sau 14 ngày xác

định hằng số tốc độ của quá trình phân rã, chu kỳ bán huỷ và thời gian để cho nó

bị phân rã 90%

Câu 4: Một mẫu vật có số nguyên tử 11C (T 1/2 = 20phút ) và 14C (T1/2 = 5568 năm ) nh nhau ở một thời điểm nào đó

a/ ở thời điểm đó tỉ lệ cờng độ phóng xạ của 11C và 14C là bao nhiêu?

b/ tỉ lệ đó sẽ bằng bao nhiêu sau 6 giờ ?

Câu 5:

1/ Một mẫu đá uranynit có tỉ lệ khối lợng 206Pb : 238U = 0,0453 cho chu kì bán huỷ của 238U là 4,55921.109 năm hãy tính tuổi của mẫu đá đó

2/ Một mẫu than củi đợc tìm thấy trong một hang động khi tốc độ phân huỷ còn 2,4 phân huỷ/phút tính cho 1g giả định rằng mẫu than này là phần thừa của mẫu than do một hoạ sĩ dùng vẽ tranh, hỏi bao nhiêu năm sau ngời ta tìm thấy mẫu than biết rằng trong cơ thể sống tốc độ phân huỷ C là 13,5 phân huỷ/giây, chu kì bán huỷ của C là 5730 năm

Câu 6: Một mẫu than lấy từ hang động của ngời Pôlinêxian cổ tại Ha Oai có tốc

độ là 13,6 phân hủy 14C trong 1 giây tính với 1,0 gam cacbon Biết trong 1,0 gam cacbon đang tồn tại có 15,3 phân hủy 14C trong 1 giây và chu kỳ bán hủy của 14C là 5730 năm Hãy cho biết niên đại của mẩu than đó?

Câu 7: Một mẩu than lấy từ hang động ở vựng nỳi đỏ vụi tỉnh Hũa Bỡnh cú 9,4

phõn hủy 14C hóy cho biết người Việt cổ đại đó tạo ra mẩu than đú cỏch đõy bao nhiờu năm? Biết chu kỳ bỏn hủy của 14C là 5730 năm, trong khớ quyển cú 15,3 phõn hủy 14C Cỏc số phõn hủy núi trờn đều tớnh với 1,0 gam cacbon, xảy ra trong 1,0 giõy

Câu 8:

1/Uran trong thiên nhiên chứa 99,28% U238 (có thời gian bán huỷ bằng 4,5.109 năm)và 0.72% U235

(có thời gian bán huỷ bằng 7,1.108 năm) tính tốc độ phân rã mỗi đồng vị trên trong 10g U3O5 mới điều chế

2/ Mari và Pie curi điều chế R226 từ quặng uran trong thiên nhiên R226 đợc tạo ra

từ đồng vị nào trong hai đồng vị trên ?

Câu 9:

1/ Một mẫu đá uranynit có tỉ lệ khối lợng 206Pb : 238U = 0,0453 cho chu kì bán huỷ của 238U là 4,55921.109 năm hãy tính tuổi của mẫu đá đó

2/ Một mẫu than củi đợc tìm thấy trong một hang động khi tốc độ phân huỷ còn 2,4 phân huỷ/phút tính cho 1g giả định rằng mẫu than này là phần thừa của mẫu

than do một hoạ sĩ dùng vẽ tranh, hỏi bao nhiêu năm sau ngời ta tìm thấy mẫu than biết rằng trong cơ thể sống tốc độ phân huỷ C là 13,5 phân huỷ/giây, chu kì bán huỷ của C là 5730 năm

Câu10: Chu kì bán rã của chì có số khối 210 là 19,7 năm Sau khi điều chế đợc

một mẫu của đồng vị đó thì sau bao lâu nữa trong mẩu đó còn lại 1/10 khối l-ợng ban đầu?

Câu 11: Chu kì bán rã của 226

88 Ra là 1590 năm Tìm hằng số của tốc độ bán rã (hằng số bán râ) Tính phần rađi phân rã trong một năm

Câu 12: Đồng vị 83Rb có chu kì bán rã là 86,2 ngày; 4g đồng vị đó phản ứng nổ

với một lợng d nớc Hỏi chu kì bán rã của rubiđi trong hợp chất đợc tạo nên? Giải thích

Câu 13: Nhờ những cuộc khai quật khảo cổ học những vùng cấm trại của dân du

c thời cổ ngời ta tìm thấy nhiều mẫu vật của vật liệu hữu cơ, than gỗ và những chất khác chứa cacbon Để xác

định tuổi của những mẫu vật đó ngời ta dùng phơng pháp niên đại địa chất Ngời ta đã xác định đợc rằng những mẫu vật đã đợc phát hiện, cho 4,4 phân rã nguyên từ cacbon 14 trong một phút tính trên 1g cacbon Xác định tuổi của các đối tợng