bai tap pp nhom

bai tap chuyen de bang tuan hoan

BÀI TẬP VỀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ

HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN

Dạng 1: Lí thuyết về bảng hệ thống tuần hoàn

Câu 1 : Số nguyên tố trong các chu kì của bảng tuần hoàn có giống nhau không? Dấu hiệu nào cho biết một chu kì kết thúc?

Bảng tuần hoàn chỉ có 7 chu kì Số nguyên tố trong mỗi chu kì không giống nhau Chu kì 1 có hai nguyên tố Chu kì 2 và 3 có 8 nguyên tố Ba chu kì này được gọi là các chu

kì nhỏ Các chu kì 4,5 có 18 nguyên tố Chu kì 6 có 32 nguyên tố và chu kì 7 dù chưa đầy

đủ nhưng sẽ có 32 nguyên tố Các chu kì 4,5,6,7 được gọi là các chu kì lớn

Tất cả các chu kì đều kết thúc ở một số nguyên tố khí hiếm

Câu 2: Dựa vào cấu hình Electron hãy giải thích vì sao chu kì 3 chỉ có 8 nguyên tố?

Mỗi chu kì gồm các nguyên tố có cùng số lớp Electron trong nguyên tử nên số thứ

tự của chu kì chính là số lớp Electron

Chu kì 3 bắt đầu bằng natri (kim loại kiềm) và kết thúc bằng khí hiếm agon

Các nguyên tố của chu kì 3 có 3 lớp Electron là lớp K, lớp L và lớp M Lớp K chỉ

có 2 Electron được kí hiệu là 1s2 Lớp L có 8 Electron gồm 2 phân lớp đã đầy đủ là 2s 2 2p6

Lớp thứ 3- lớp M gồm 3 phân lớp: 3s, 3p và 3d

Với cấu hình Electron 3s 2 3p6 của khí hiếm agon, chu kì 3 đã kết thúc mặc dù còn

lại phân lớp 3d chưa có Electron nào vì phân lớp 3d có mức năng lượng lớn hơn phân lớp

4s nên electron tiếp theo sẽ điền vào phân lớp 4s trước, do đó sẽ có sự hình thành chu kì 4 sớm

Vì vậy chu kì 3 chỉ có 8 nguyên tố ứng với số Electron trên lớp thứ 3 thay đổi

từ 1 đến 8 hay cấu hình Electron thay đổi từ 3s 1 3p0 (ở nguyên tố natri) đến 3s 2 3p6 (ở nguyên tố agon)

Câu 3 Các nguyên tố nhóm A và nhóm B có cùng số thứ tự nhóm có đặc điểm gì

giống và khác nhau? Lấy thí dụ nguyên tố C và Ti để minh họa.

Các nguyên tố nhóm A và các nguyên tố nhóm B có cùng số thứ tự nhóm chỉ có một đặc điểm chung là có thể thể hiện hóa trị cao nhất bằng nhau và bằng chính số thứ tự của nhóm Còn cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố không giống nhau nên tính chất không có sự tương tự nào.

Thí dụ nguyên tố cácbon ở nhóm IVA và titan ở nhóm IVB Cacbon có hóa trị cao

nhất bằng 4 trong CO2 Trong khi đó titan cũng có hóa trị cao nhất là 4 trong TiO2

Cấu hình Electron nguyên tử của C và Ti không giống nhau Tính chất vật lí và hóa học của C và Ti không có một sự tương tự nào

Câu 4: Vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn có liên hệ gì với cấu tạo lớp vỏ nguyên tử của nguyên tố đó Giải thích và nêu thí dụ minh họa.

Khi nói đến vị trí của một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn ta thường nói đến số thứ tự của: ô, chu kì, nhóm và nhóm A hay B của nguyên tố

Số thứ tự của ô nguyên tố chính bằng số proton trong hạt nhân bằng số Electron ở

vỏ nguyên tử Như vậy, số thứ tự của ô nguyên tố bằng tổng số Electron của nguyên tử nguyên tố đó Nếu căn cứ vào cấu hình Electron thì chỉ cần xác định tổng số Electron

Thí dụ nguyên tố sắt có cấu hình Electron: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s2 có tổng số Electron bằng 26 →Sắt ở ô thứ 26 của bảng tuần hoàn

Số thứ tự của chu kì bằng số lớp Electron ứng với giá trị n lớn nhất trong cấu hình Electroncủa nguyên tử

Thí dụ nguyên tố sắt có cấu hình Electron như trên có giá trị n lớn nhất bằng 4 → Sắt ở chu kì 4

Các nguyên tố nhóm A có các Electron cuối cùng được xếp vào phân lớp s hoặc p (ở lớp ngoài cùng) Ngược lại, các nguyên tố nhóm B có các Electron cuối cùng được xếp vào phân lớp d hoặc f Căn cứ cấu hình nguyên tử sắt ở trên cần nhớ rằng Electron được

phân bố vào phân lớp 4s trước phân lớp 3d(sự chèn mức năng lượng Electron) nên các Electron cuối cùng được xếp vào phân lớp 3d Như vậy, sắt thuộc nhóm B Nguyên

tử Cl có cấu hình Electron: [Ne]3s 2 3p5 có các Electron cuối cùng được xếp vào phân

lớp 3p nên clo là nguyên tố thuộc nhóm A.

Các nguyên tố nhóm A có số thự tự của nhóm trùng với số Electron ở lớp ngoài

cùng của nguyên tử Thí dụ clo có Electron lớp ngoài cùng là 3s 2 3p5 với 7 Electron nên thuộc nhóm VIIA

Các nguyên tố nhóm B: Cần xét đến Electron lớp ngoài cùng và phân lớp d gần lớp ngoài cùng của nguyên tử Gọi tổng số Electron trên hai phân lớp này là S

Nếu S ≤ 7 thì số nhóm bằng S

Nếu S = 8,9,10 thì số nhóm bằng VIII

Nếu S > 10 thì số nhóm bằng S −10.

Thí dụ với nguyên tử sắt S = 8 nên sắt ở nhóm VIIIB.

Nguyên tố đồng có cấu hình Electron nguyên tử là: [Ar]3d 10 4s1 vơií tổng số

Electron trên 3d và 4s bằng 11 nên đồng ở nhóm IB : (11−10 =1).

Câu 5: Từ cấu hình electron của nguyên tử Pd (Z = 46) hãy giải thích tại sao số lớp electron của Pd lại nhỏ hơn số chu kì?

Pd (Z = 46): [Kr]4d85s2 → [Kr]4d10

- Cả hai electron của phân lớp 5s nhảy vào phân lớp 4d để được cấu hình bảo hòa bềnvững Vì vậy mà phân lớp 5s (và do đó có cả lớp thứ 5) không còn electron nào.Đây là trường hợp duy nhất trong bảng tuần hoàn mà số lớp electron nhỏ hơn số thứ

tự chu kì (Pd thuộc chu kì 5 nhưng chỉ có 4 lớp electron)

Câu 6 : Dựa vào quy luật biến đổi theo hàng ngang va theo cột dọc trong bảng tuần hoàn, thử xem có thể so sánh được tính chất của các cặp sau đây hay không và tại sao?

a) Bán kính của K và Sr

b) Năng lượng ion hóa thứ nhất (I 1 ) của Mn và Fe

c) Tính kim loại của Na và Ca.

d) Tính axit của các oxit của P và Se.

Nếu chỉ dựa vào quy luật biến đổi theo hàng ngang, cột dọc của bảng tuần hoàn thì rấtkhó so sánh vì:

a) K ở đầu chu kì có bán kính lớn trong khi đó Sr lại ở phía dưới cũng có bán kính lớn

b) Trong dãy nguyên tố chuyển tiếp thì sự biến đổi năng lượng ion hóa thường xãy rarất chậm hoặc không đổi, vì vậy khó đoán chính xác sự biến đổi năng lượng ion hóacủa Fe và Mn.

c) Na ở đầu chu kì có tính kim loại mạnh nhất chu kì, nhưng Ca lại là một kim loạimạnh ở chu kì sau và khác nhóm nên khó so sánh

Se ở gần sát phía phải của bảng tuần hoàn nên oxit của nó có tính axit khá mạnh, còn P tuy

ở phía trái Se nhưng lại nằm ở phía trên nên oxit của nó cũng có tính axit khá mạnh

Dạng 2: Mối liên hệ giữa vị trí nguyên tố và cấu tạo

Câu 7:Nguyên tử của nguyên tố X có tổng các loại hạt là 180, trong đó tổng các hạt

mang điện gấp 1,432 lần số hạt không mang điện.

a Viết cấu hình electron của nguyên tử X Xác định chu kì, nhóm của X trong bảng

hệ thống tuần hoàn Cho biết tên nguyên tố X?

b Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho dạng đơn chất của X lần lượt tác

dụng với mỗi dung dịch sau:

- Dung dịch AgNO 3 ( dung môi không phải là nước)

I2+AgNO3→AgI(kt) + INO3.

3I2 + 6KOH → 5KI + KIO3 +3H2O

I2 + KI → KI3

Đây là phản ứng oxi hóa khử

Câu 8: Có một hợp chất MX3 , tổng số các hạt là 196, trong đó số hạt mang điện

nhiều hơn số hạt không mang điện là 60 Nguyên tử khối của X lớn hơn của M là 8 Tổng số các hạt trong ion X - nhiều hơn trong ion M3+ là 16.

Xác định vị trí của X và M trong bảng hệ thống tuần hoàn

Trong M có Z proton, E electron, N nơtron.

⇒Tổng số hạt trong M : Z + E + N= 2Z + N ( Vì số proton =số electron)

Trong X có Z′ proton, E′ electron, N′ nơtron.

Câu 9: Cho ba nguyên tố A, B, X thuộc nhóm A trong bảng tuần hoàn Nguyên

tố B thuộc cùng chu kì với A, A và B thuộc hai nhóm liên tiếp, X và A thuộc cùng nhóm và ở cả hai chu kì liên tiếp Hiđroxit của X, A, B có tính bazơ giảm dần theo thứ tự đó Nguyên tử A có 2 electron ở lớp ngoài cùng thuộc phân lớp 3s.

a) Xác định vị trí của A, B, X trong bảng tuần hoàn các nguyên tố.

b) Viết cấu hình electron của X và B Nêu tính chất hóa học căn bản của các nguyên

tố trên.

a) Cấu hình electron của A: 1s 2 2s 2 2p 6 3s2

Từ cấu hình electron suy ra: A thuộc chu kì 3; nhóm IIA, ô thứ 12

Vì B thuộc cùng chu kì với A nên B thuộc chu kì 3; A và B thuộc hai nhóm liên tiếp,

nên B thuộc nhóm IA hoặc IIIA

Vì X thuộc cùng nhóm với A nên X thuộc nhóm IIA; X và A ở hai chu kì liên tiếp, nên X ở chu kì 2 hoặc chu kì 4.

Theo đề bài tính bazơ giảm dần theo thứ tự:

hiđroxit của X > hiđroxit của A > hiđroxit của B

Vậy: X phải thuộc chu kì 4, nhóm IIA và B phải thuộc chu kì 3, nhóm IIA

b) Cấu hình electron của X:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s2

Cấu hình electron của B:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p1

Các nguyên tố A, B, X đều là kim loại, nhưng tính khử của kim loại: X > A > B

Câu 10: Tổng số hạt mang điện ion AB 3 2- bằng 82 Số hạt mang điện trong hạt nhân

của nguyên tử A nhiều hơn số hạt mang điện trong hạt nhân của nguyên tử B là 8 Xác định số hiệu nguyên tử của hai nguyên tố A và B Viết cấu hình electron của hai nguyên tử A và B Xác định vị trí của hai nguyên tố A và B trong bảng tuần hoàn

Giải hệ phương trình (1), (2) được: P A = 16, P B= 8

⇒ Điện tích hạt nhân của nguyên tử A là 16+ và của B là 8+

⇒ Số hiệu nguyên tử của A là Z A =16 và của B là Z B=8

ZA=16⇒ cấu hình electron của A là: 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p4

ZB=8⇒ cấu hình electron của B là: 1s2 2s 2 2p4

Dựa vào cấu hình electron của nguyên tử A và B, suy ra:

-A ở ô thứ 16, chu kì 3, nhóm VIA

-B ở ô thứ 8, chu kì 2, nhóm VIA

Câu 11: Hợp chất A có công thức MX x trong đó M chiếm 46,67% về khối

lượng; M là kim loại, X là phi kim ở chu kỳ 3 Trong hạt nhân của M có N−Z=4; của

X có N′=Z ’ trong đó N, N′, Z, Z′ là số nơtron và proton Tổng số proton

trong MX x là 58 Hãy xác định tên số khối của M và vị trí của nguyên tố X trong

bảng tuần hoàn.

Trong nguyên tử X có: N′ = Z′

Vì nguyên tử khối thực tế = khối lượng hạt nhân = Z + N

Vậy nguyên tử khối M = Z + N = 2Z + 4

Và nguyên tử khối của nhóm xX = (Z’+N’)x = 2Z′x

⇒Trong hạt nhân của M có: Z = 26 ; N= 26+4= 30.

Vậy M ở ô 26(Fe) có số khối A = Z + N= 56

Ta có Z’x = 32 và X là phi kim ở chu kỳ 3: từ ô 14 →ô 17 Với giá trị của x từ 1 – 4,

Câu 12: Một hợp chất A cấu tạo từ hai ion M2+ và X - Các ion được tạo ra từ các

nguyên tử tương ứng Trong phân tử A có tổng số hạt (p,n,e) là 116 hạt trong số đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 36 hạt Số khối của M2+ lớn hơn số

khối của X là 21 Tổng số hạt trong M nhiều hơn số khối của X là 41 hạt Xác định

vị trí của M,X trong bảng tuần hoàn.

Theo dầu bài A có công thức MX2

- Số khối của ion M2+ lớn hơn số khối của ion X- là 21

- Tổng số hạt trong ion M nhiều hơn trong X là 30 hạt.

a) Viết cấu hình electron của các ion M2+ và X-?

b) Xác định số thứ tự, số chu kì, số nhóm (A hoặc B) của M và X trong bảng tuần hoàn?

→ a) Gọi số hạt proton, electron, notron trong nguyên tử M và X lần lượt là p, e, n, p’, e’, n’.

- Số khối của M2+ lớn hơn số khối của X- là: (p+n) - (p ’ + n’) = 21 (3)

(2p+n) - (2p’+ n’) = 30 (4) Giải hệ (1, 2, 3, 4) → p = 26, n = 30, p’= 17, n’ = 18.

b) Viết cấu hình e và xác định vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn.

a) Gọi x, y lần lượt là số oxh âm và số oxh dương cực đại (x > 0)

• Nếu thuộc chu kì 2 thì X là N, Z = 7: 1s2 2s2 2p3 →X ở ô thứ 7, ck 2, nhóm VA

• Nếu thuộc chu kì 3 thì X là P, Z = 15: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 →X ở ô thứ 15, ck 3, nhómVA

b) Viết công thức phân tử và công thức cấu tạo của clorua và các oxit.

Gọi công thức của các clorua và các oxit là XCln, X2On,XClm ,X2Om

-Tỉ số giữa thành phần % của clo trong các clorua :

a) Hãy cho biết trạng thái vật lí các hợp chất của M và X với hiđro.

b) Cho biết hóa trị cao nhất của M với oxi là m Viết công thức oxit và hiđroxit có hóa trị cao nhất của M và X, công thức tạo bởi hai oxit này.

c) Xác định M và X, biết hợp chất Y tạo bởi oxit trên có % khối lượng oxi trong phân tử là 53,33% và % của một trong hai nguyên tố M, X trong Y là 20%.

a) Theo đề bài: M, X cùng thuộc 1chu kì, đều thuộc nhóm A

ZM + ZX = 28→ =14→ ZM < 14

Và hợp chất của M và X với Hidro đều có cùng số nguyên tử hidro trong phân tử

→M là kim loại, X là phi kim, đối xứng nhau qua nhóm IVA Hợp chất với hiđro

là: MH m : Chất rắn; H mX: Chất khí.

b) Oxit và hiđroxit M: M 2Om ;M(OH) m ; của X: X 2Ox ;H mXO4

Công thức hợp chất tạo bởi hai oxit: MXO4

c)% của nguyên tố còn lại = 100− (53,33+20 ) = 26,67 vì M < X

M:20% X:26,67% O:53,33%

Trong MXO4 :

hay :

⇒ M= 24→M là Mg

Tương tự ta được X= 32 → X là S

⇒Hợp chất: MgSO4

Câu 17: Hợp chất A tạo bởi ion X+,Y - X+ chỉ có một nguyên tử,số hạt mang điện

là 37, Y - gồm 3 nguyên tử của hai nguyên tố có tổng số electron là 30 Một trong hai

nguyên tố trên thuộc nhóm IIIA, chu kì 3 Xác định công thức phân tử hợp chất A

Trong nguyên tử số e = số p

X+ có tổng số hạt mang điện là 37→p+e -1= 37⇔2 Z X -1= 37⇔ Z X=(37+1)/2= 19

→ X là Kali

Y - có tổng số electron là 30 → số prôtôn của 3 nguyên tử trong Y - là 30−1= 29

→ Số proton của mỗi nguyên tử trong Y = 29/3 = 9,6.

Giả sử 2 nguyên tố trong Y - là M và Q và cho Z M < 9,6 < Z Q

- M phải thuộc chu kì 1 hoặc 2.

• Nếu M ở chu kì 1 thì chỉ có thể là H, và Q thuộc chu kì 3, nhóm IIIA→Q là nhôm

*)m= 1→ Z Q = 14(Si)→ Y - là HSi2 ( loại )

*) m= 2→ Z Q = 27(Co)→ Y− là H 2Co- (loại)

• M thuộc chu kì 2 và Q thuộc chu kì 3, nhóm IIIA, Q là nhôm có Z Q= 13

Vậy Y - có công thức M mQn

-Có ZM m+13.n= 29 (3)

Và n+m= 3 (4)

Từ (3) và (4)→ (3−n)Z M +13n= 29

tương tự, chỉ có n=1, Z M=8 là hợp lí

→M là oxi, Y - có công thức là AlO2 -

Vậy công thức hợp chất A: KAlO2 –

Câu 18: A là hợp chất có công thức MX 2 ,trong đó M chiếm 50% về khối lượng Biết hạt nhân nguyên tử M cũng như X đều có số proton bằng số nơtron, và tổng số proton trong MX 2 la 32 Xác định công thức hóa học của MX 2

Ta có :

Nguyên tử lượng của M là N+ Z=2Z

Nguyên tử lượng của X là N’ + Z’=2Z’

Vậy MX2 có công thức hóa học là SO2

Câu 19: Tỉ lệ khối lượng phân tử giữa hợp chất khí với hidro của nguyên tố R so với oxit cao nhất của nó là 17 :40.Hãy biện luận xác định nguyên tố R.

Gọi n là hóa trị của R đối với hidro thì (8-n) là hóa trị cao nhất của R đối với oxi, vàhợp chất khí với hidro của R là RHn

Có 2 khả năng xảy ra đối với oxit cao nhất của R :

Suy ra :

Xét bảng sau, với chú ý n là số chẵn:

Chỉ có n=2 ứng với R=32 (lưu huỳnh) là phù hợp

Vậy R là lưu huỳnh

Câu 20: Hòa tan hoàn toàn 2,73g một kim loại kiềm vào nước thu được một dung dịch có khối lượng lớn hơn so với lượng nước đã dùng là 2,66g Xác định tên kim loại.

Giả sử lượng nước đã dùng là a gam, như vậy:

2,73g kim loại + a g nước= mdd + mH2

b) Y là hydroxit của nguyên tố M thuộc nhóm IA hoặc IIA hoặc IIIA Cho 80g dung dịch 5 % của Y phản ứng hết với dung dịch HCl rồi cô cạn thu được thu được 5.85g muối khan Xác định Y?

c) Cho 4.48l X (đktc) hấp thụ hết vào 320ml dung dịch Y 1M Tính khối lượng các sản phẩm muối thu được?

⇒m Na2CO3= 0,12*106=12.72g

mNaHCO3= 0.08*84= 6.72g

Câu 22

Một hợp chất AB 2 có tổng số hạt ( p, n, e) bằng 106, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 34 Tổng số hạt ( p, n, e) trong nguyên tử A nhiều hơn trong nguyên tử B cũng là 34 Số khối của A lớn hơn số khối của B là 23 Xác định tên hợp chất?

A có số proton=số electron= ZA, và số notron= NA

B có số proton=số electron= ZB, và số notron= NB

B chiếm 92,2% về khối lượng Xác định công thức hợp chất.

Vì A có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 2p2 nên A là Cacbon (C)

Gọi công thức hợp chất giữa A và B là CnB4

Ta có: 12n+4B=154 (1)

⇔14n*92,2=4B*7,8

⇔1106,4n=31,2B (2)

Giải (1) và (2) ta được :n=1, B=35,5→B là Clo (Cl)

Vậy công thức của hợp chất là CCl4

Dạng 4: SO SÁNH TÍNH CHẤT HÓA HỌC CƠ BẢN CỦA CÁC NGUYÊN TỐ Câu 24: So sánh tính axit của 4 axit sau : H 2 SiO 3 ; HClO 4 ; H 3 PO 4 ; H 2 SO 4

Trong 1 chu kì, khi đi từ trái sang phải tính axit của hidroxit tương ứng với oxit cao nhất tăng dần nên sắp xếp như sau:

HSiO3 < H3PO4 < H2SO4 < HClO4

Câu 25: Sắp các bazơ : RbOH, Ca(OH) 2 ,Al(OH) 3 theo thứ tự độ mạnh tăng dần.

Trong 1chu kỳ, đi từ trái sang phải tính kim loại giảm dần

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

Từ đó ta có thứ tự độ mạnh tăng dần của các bazơ như sau:

Al(OH)3< Ca(OH)2 < RbOH

Câu 26: So sánh tính kim loại của các cặp nguyên tố sau:

a) Natri, Kali.

b) Magie, Nhôm.

c) Magie, Kali.

d) Sắt, Coban.

- Kim loại có khả năng nhường electron, khả năng này phụ thuộc vào năng lượng ion hóa

và độ âm điện của kim loại đó Năng lượng ion hóa và độ âm điện càng thấp kim loại càng

dễ nhường electron

Trong cùng 1 chu kì từ trái sang phải năng lượng ion hóa và độ âm điện tăng dần

Trong cùng 1 nhóm từ trên xuống dưới hai đại lượng đó giảm dần