Giải SBT bài 7: Xu hướng biến đổi thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì
56 tiết học trong chương trinh Hoá 10 Kết Nối Tri Thức đều được Giaibaitapsgk tổng hợp qua những câu hỏi trắc nghiệm ngắn gọn. Các em có thể lựa chọn bộ câu hỏi tương ứng với từng tuần học để ôn tập kiến thức. Hơn nữa, các em học sinh có thể trực tiếp chọn câu trả lời và đối chiếu đáp án tự động ngay cuối trang siêu tiện lợi.
Hướng dẫn giải bài 7: Xu hướng biến đổi thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì trang 18 SBT Hoá học 10. Đây là vở bài tập nằm trong bộ sách "Kết nối tri thức với cuộc sống" được biên soạn theo chương trình đổi mới của Bộ giáo dục. Hi vọng, với cách hướng dẫn cụ thể và giải chi tiết học sinh sẽ nắm bài học tốt hơn.
NHẬN BIẾT
7.1. X là nguyên tố nhóm IIIA. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X là
A. XO B. XO2 C. X2O D. X2O3
Đáp án: D
Các nguyên tố thuộc nhóm IA đến VIIA (trừ fluorine) có hóa trị cao nhất trong hợp chất với oxygen đúng bằng số thứ tự nhóm.
Vì X là nguyên tố nhóm IIIA. → Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X là X2O3.
7.2. Cho các oxide sau: Na2O, Al2O3, MgO, SiO2.Thứ tự giảm dần tính base là
A. Na2O > Al2O3 > MgO > SiO2.
B. Al2O3 > SiO2 > MgO > Na2O
C. Na2O > MgO > Al2O3 > SiO2.
D. MgO > Na2O > Al2O3 > SiO2
Đáp án: C
11Na, 12Mg, 13Al, 14Si cùng thuộc chu kì 2.
Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính base của oxide cao nhất có xu hướng giảm dần.
⇒ Thứ tự giảm dần tính base là: Na2O > MgO > Al2O3 > SiO2.
7.3. Dãy nào sau đây sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính acid?
A. Cl2O7; Al2O3; SO3; P2O5.
B. Al2O3; P2O5; SO3; Cl2O7.
C. P2O5; SO3; Al2O3; Cl2O7.
D. Al2O3; SO3; P2O5; Cl2O7.
Đáp án: B
13Al, 15P, 16S, 17Cl cùng thuộc chu kì 2.
Trong một chu kì, theo chiều tăng điện tích hạt nhân, tính acid của oxide cao nhất có xu hướng tăng dần
⇒ Thứ tự tăng dần tính acid là: Al2O3; P2O5; SO3; Cl2O7.
7.4. Ba nguyên tố với số hiệu nguyên tử Z = 11, Z = 12, Z = 13 có hydroxide tương ứng là X, Y, T. Chiều tăng dần tính base của các hydroxide này là
A. X, Y, T B. X, T, Y C. T, X, Y D. T, Y, X
Đáp án: D
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.
Ba nguyên tố với số hiệu nguyên tử Z = 11, Z = 12, Z = 13 cùng thuộc chu kì 3
⇒ Chiều tăng dần tính base của các hydroxide tương ứng là: T, Y, X
7.5. Trong các hydroxide của các nguyên tố chu kì 3, acid mạnh nhất là
A. H2SO4 B. HClO4 C. H2SiO3 D. H2PO4
Đáp án: B
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.
Cl nằm ở cuối chu kì nên hydroxyde cao nhất tương ứng có tính acid mạnh nhất.
7.6. Dãy nào sau đây sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính base?
A. Al(OH)3; NaOH; Mg(OH)2; Si(OH)4.
B. NaOH; Mg(OH)2; Si(OH)4; Al(OH)3.
C. NaOH; Mg(OH)2; Al(OH)3; Si(OH)4.
D. Si(OH)4; NaOH; Mg(OH)2; Al(OH)3.
Đáp án: C
Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của các hydroxide có xu hướng tăng dần, tính base của chúng có xu hướng giảm dần.
11Na, 12Mg, 13Al, 14Si cùng thuộc chu kì 2.
⇒ Sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính base là: NaOH; Mg(OH)2; Al(OH)3; Si(OH)4.
7.7. Dãy nào sau đây sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính acid?
A. H2PO4; H2SO4; H3AsO4 B. H2SO4; H3AsO4; H3PO4.
C. H3PO4; H3AsO4; H2SO4. D. H3AsO4; H3PO4; H2SO4.
Đáp án: D
15P và 33As cùng thuộc nhóm VA trong bảng tuần hoàn nên tính acid của H3PO4 > H3AsO4
15P và 16S thuộc cùng một chu kì trong bảng tuần hoàn nên tính acid của H3PO4 < H2SO4
Vậy sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính acid là: H3AsO4; H3PO4; H2SO4.
THÔNG HIỂU
7.8. Nguyên tố R có cấu hình electron: $1s^{2}2s^{2}2p^{3}$. Công thức hợp chất oxide ứng với hóa trị cao nhất của R và hydride (hợp chất của R với hydrogen) tương ứng là
A. RO2 và RH4 B. R2O5 và RH3
C. RO3 và RH2 D. R2O3 và RH3
Đáp án: B
Nguyên tố R có cấu hình electron: $1s^{2}2s^{2}2p^{3}$
⇒ Thuộc nhóm VA trong bảng tuần hoàn.
⇒ Hóa trị cao nhất trong hợp chất oxide là V và hydride là III.
⇒ Công thức hợp chất oxide ứng với hóa trị cao nhất của R và hydride (hợp chất của R với hydrogen) tương ứng là R2O5 và RH3
7.9. Nguyên tố X ở ô thứ 17 của bảng tuần hoàn
Có các phát biểu sau:
(1) X có độ âm điện lớn và là một phi kim mạnh.
(2) X có thể tạo thành ion bền có dạng $X^{+}$.
(3) Oxide cao nhất của X có công thức X2O5 và là acidic oxide.
(4) Hydroxide của X có công thức HXO4 và là acid mạnh.
Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là
A. 1. B. 2. C. 3. D. 4.
Đáp án: B
- Nguyên tố X ở ô thứ 17 của bảng tuần hoàn. Suy ra:
+ Cấu hình electron là: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$
$\Rightarrow $ X thuộc chu kì 3, nhóm VIIA.
+ X nằm cuối chu kì 3 nên có độ âm điện lớn và là một phi kim mạnh. ⇒ Phát biểu (1) đúng
+ Nguyên tử X có 7 electron lớp ngoài cùng nên dễ dàng nhận thêm 1 electron để tạo thành ion $X^{-}$ có cấu hình bền vững của khí hiếm. ⇒ Phát biểu (2) sai.
+ Oxide cao nhất của X có công thức X2O7 và là acidic oxide. ⇒ Phát biểu (3) sai.
+ Hydroxide của X có công thức HXO4 và là acid mạnh ⇒ Phát biểu (4) đúng.
7.10. a) Nêu quan hệ giữa hóa trị của các nguyên tố hóa học với thành phần của các oxide và hydroxide của chúng
b) Nêu sự biến đổi hóa trị của các nguyên tố hóa học trong chu kì 3
a) Hóa trị của các nguyên tố hóa học sẽ quyết định thành phần của các oxide và hydroxide của các nguyên tố.
b) Trong một chu kì, từ trái qua phải: hóa trị cao nhất đối với oxygen (nO) của các nguyên tố nhóm A tăng dần từ I đến VII.
Sự biến đổi hóa trị của các nguyên tố hóa học trong chu kì 3 và công thức hợp chất oxide và hydroxide tương ứng cho trong bảng sau:
Nhóm | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
Hóa trị cao nhất với O | I | II | III | IV | V | VI | VII |
Oxide | Na2O | MgO | Al2O3 | SiO2 | P2O5 | SO3 | Cl2O7 |
Hydroxide | NaOH | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | H2SiO3 | H3PO4 | H2SO4 | HClO4 |
7.11. Hãy nêu sự biến đổi tính chất acid – base của các oxide và hydroxide của các nguyên tố trong chu kì 3 khi đi từ trái sang phải.
Trong một chu kì, tính base giảm dần và tính aicd tăng dần.
Một số hydroxide:
Al(OH)3 ~ HAlO2.H2O;
Si(OH)4 ~ H2SiO3.H2O;
P(OH)5 ~ H3PO4.H2O;
S(OH)6 ~ H2SO4.2H2O;
Cl(OH)7 ~ HClO4.3H2O.
Sự biến đổi tính acid – base của các oxide và hydroxide của các nguyên tố trong chu kì 3 khi đi từ trái sang phải được cho trong bảng sau:
IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA |
Na2O | MgO | Al2O3 | SiO2 | P2O5 | SO3 | Cl2O7 |
Basic oxide | Basic oxide | Oxide lưỡng tính | Acidic oxide | Acidic oxide | Acidic oxide | Acidic oxide |
NaOH | Mg(OH)2 | Al(OH)3 | H2SiO3 | H3PO4 | H2SO4 | HClO4 |
Base mạnh | Base yếu | Hydroxide lưỡng tính | Acid yếu | Acid trung bình | Acid mạnh | Acid rất mạnh |
7.12. Cho các hợp chất sau: Al2O3, Na2O, SiO2, MgO, SO3, P2O5, Cl2O7. Hãy sắp xếp theo xu hướng biến đổi tính acid – base. Giải thích.
Oxide của các nguyên tố trên đều thuộc chu kì 3.
Trong chu kì, theo chiều từ trái qua phải tính base của oxide giảm dần, đồng thời tính acid của chúng tăng dần.
⇒ Thứ tự giảm dần tính base và tăng dần tính acid là: Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, SO3, Cl2O7
7.13. Sắp xếp các hợp chất sau theo xu hướng biến đổi tính acid – base: NaOH, H2SiO3, HClO4, Mg(OH)2, Al(OH)3, H2SO4.
Hydroxide của các nguyên tố trên đều thuộc chu kì 3.
Trong một chu kì, theo chiều từ trái qua phải tính base của hydroxide giảm dần, đồng thời tính acid của chúng tăng dần.
⇒ Thứ tự giảm dần tính base và tăng dần tính acid:
NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3, H2SiO3, H3PO4, H2SO4, HClO4.
7.14. So sánh tính base của các hydroxide trong mỗi dãy sau và giải thích ngắn gọn
a) Calcium hydrogen, strontium hydroxide và barium hydroxide;
b) Sodium hydroxide và aluminium hydroxide.
c) Calcium hydroxide và caesium hydroxide.
a) Tính base: Ca(OH)2 < Sr(OH)2 < Ba(OH)2. Do ba nguyên tố 20Ca, 38Sr và 56Ba đều thuộc nhóm IIA.
Trong nhóm A, khi đi từ trên xuống, tính base của các oxide và hydroxide tăng dần.
b) Tính base: NaOH > Al(OH)3.
Do hai nguyên tố 11Na và 13Al đều thuộc chu kì 3. Trong chu kì, tính base giảm dần khi đi từ trái qua phải.
c) Kết hợp sự biến thiên tính base theo chu kì và nhóm A ta có tính base tăng dần về góc trái bên dưới của bảng tuần hoàn. Chọn 19K hay KOH làm trung gian.
- KOH và Ca(OH)2 cùng chu kì nên tính base:KOH > Ca(OH)2.
- KOH và CsOH cùng nhóm A nên tính base: KOH < CsOH.
⇒ Tính base: Ca(OH)2 < CsOH.
7.15. Hãy so sánh tính acid của các chất trong mỗi dãy sau và giải thích ngắn gọn
a) Carbonic acid và silixic acid.
b) Sulfuric acid, selenic acid và teluric acid.
c) Silixic acid, phosphoric aicd và sulfuric acid.
- Trong một nhóm A, khi đi từ trên xuống, tính base của các oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, đồng thời tính acid của chúng giảm dần.
- Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, đồng thời tính acid của chúng tăng dần.
a) tính acid của H2CO3 > H2SiO3 (do 6C và 14Si cùng nhóm IVA).
b) tính acid của H2SO4 > H2SeO4 > H2TeO4 (do 16S, 34Se và 52Te cùng nhóm VIA).
c) tính acid của H2SiO3 < H3PO4 < H2SO4 (do 14Si, 15P, 16S cùng chu kì 3).
7.16. Cho các oxide sau: Na2O, SO3, Cl2O7, CO2, CaO, N2O5.
Viết các phương trình hóa học biểu diễn phản ứng với nước (nếu có) của các oxide trên và nhận xét về tính acid – base của chúng.
- Các oxide tạo ra hydroxide là base:
Na2O + H2O → 2NaOH tan mạnh và tạo ra base mạnh
CaO + H2O → Ca(OH)2 tan ít và tạo base trung bình
- Các oxide tạo ra hydroxide là acid:
CO2 + H2O $\rightleftharpoons$ H2CO3 tan ít và tạo ra acid yếu
N2O5 + H2O → 2HNO3 tan mạnh và tạo ra acid mạnh.
SO3 + H2O → H2SO4 tan mạnh và tạo ra acid mạnh
Cl2O7 + H2O → 2HClO4 tan mạnh và tạo ra acid rất mạnh
VẬN DỤNG
7.17. Nguyên tố X nằm ở chu kì 3 của bảng tuần hoàn và M là nguyên tố s có electron lớp ngoài cùng là $ns^{1}$. X có công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất là XO3. Một hợp chất của M và X, trong đó M chiếm 58,97% về khối lượng, là một hóa chất công nghiệp quan trọng, được sử dụng trong sản xuất giấy Kraft, thuốc nhuộm, thuộc da, dầu mỏ, xử lí ô nhiễm kim loại nặng, …
a) Xác định công thức hóa học của hợp chất giữa M và X.
b) Viết công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của M, của X và nêu tính acid – base của chúng.
a) M là nguyên tố s có electron lớp ngoài cùng $ns^{1}$ thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn.
X có công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất là XO3 ⇒ X thuộc nhóm VIA
X ở chu kì 3 và thuộc nhóm VIA nên X là S.
Công thức hợp chất M2S có: $\frac{2M}{32}=\frac{58,97}{41,03}$
⇒ M = 23. M là 11Na
⇒ Công thức hợp chất giữa M và X là Na2S.
b) Oxide cao nhất của X là SO3, là acidic oxide tan trong nước tạo ra acid tương ứng H2SO4 là acid mạnh.
SO3 + H2O → H2SO4
Oxide cao nhất của M là Na2O, là basic oxide, có hydroxide tương ứng là NaOH là base mạnh.
Na2O + H2O → 2NaOH
7.18. Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là $ns^{2}np^{4}$. Trong hợp chất hydride (hợp chất của X với hydrogen), nguyên tố X chiếm 94,12% khối lượng.
a) Xác định phần trăm khối lượng của X trong oxide cao nhất.
b) Viết công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X, hydroxide tương ứng và nêu tính chất acid – base của chúng.
a) Do cấu hình electron lớp ngoài cùng của X là $ns^{2}np^{4}$ nên nguyên tố X thuộc nhóm VIA của bảng tuần hoàn.
Hydride của X có dạng XH2, ta có $\frac{X}{2}=\frac{94,12}{5,88}$
⇒ X = 32. Vậy X là 16S (lưu huỳnh).
Oxide ứng với hóa trị cao nhất của S là SO3.
%khối lượng S = $\frac{32}{80}$.100=40%
b) SO3 là acidic oxide tan trong nước tạo ra hydroxide H2SO4 là acid mạnh.
SO3 + H2O → H2SO4
7.19. Hai nguyên tố X và Y ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Ở trạng thái đơn chất, X và Y không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân X và Y bằng 23.
a) Xác định X, Y
b) Viết công thức các hợp chất oxide ứng với hóa trị cao nhất, hydroxide tương ứng của X, Y và nêu tính acid – base của chúng.
a) Nguyên tố X, Y thuộc hai nhóm A liên tiếp, tổng số proton bằng 23 nên phải nằm ở hai chu kì liên tiếp.
Có hai trường hợp xảy ra:
- Trường hợp 1: Số thứ tự nhóm của Y nhỏ hơn so với X:
Số proton của X là p thì của Y là p + 7
Ta có: p + p + 7 = 23
⇒ p = 8 ~ 8O và p + 7 = 15 ~ 15P (không thỏa mãn đề bài do phosphorus có phản ứng với oxygen).
- Trường hợp 2: Số thứ tự nhóm của Y lớn hơn so với X:
Số proton của X là p thì của Y là p + 9
Ta có: p + p + 9 = 23
⇒ p = 7 ~ 7N và p + 9 = 16 ~ 16S (thỏa mãn đề bài vì ở trạng thái đơn chất chúng không phản ứng với nhau).
Vậy cặp nguyên tố X, Y là N và S.
b) Oxide ứng với hóa trị cao nhất của N là N2O5, là acidic oxide, tan trong nước tạo ra hydroxide tương ứng HNO3 là acid mạnh.
N2O5 + H2O → 2HNO3
Oxide ứng với hóa trị cao nhất của S là SO3, là acidic oxide, tan trong nước tạo ra hydroxide tương ứng H2SO4 là acid mạnh.
SO3 + H2O → H2SO4
7.20. Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là $np^{2}$, nguyên tố Y có electron phân lớp ngoài cùng là $np^{3}$. Hợp chất khí với hydrogen của X chứa a% khối lượng X, oxide ứng với hóa trị cao nhất của Y chứa b% khối lượng Y. Tỉ số a : b = 3,365. Hợp chất A tạo bởi X và Y có nhiều ứng dụng chỉnh hình trong lĩnh vực ý khoa, vật liệu này cũng là một sự thay thế cho PEEK (polyether ether ketone) và titan, được sử dụng cho các thiết bị tổng hợp tủy sống. Khối lượng mol của A là 140g/mol.
a) Xác định X, Y.
b) Viết công thức của hợp chất khí với hydrogen của X, oxide ứng với hóa trị cao nhất, hydrogen tương ứng của X, Y và nêu tính acid – base của chúng.
a) Theo giả thiết, X thuộc nhóm IVA và Y thuộc nhóm VA của bảng tuần hoàn. Hợp chất khí với hydrogen của X là XH4 và oxide ứng với hóa trị cao nhất của Y là Y2O5.
Ta có: $\frac{X}{X+4}:\frac{2Y}{2Y+5.16}=3,365$
⇒ $\frac{2XY+80Y}{2XY+8Y}=3,365$
⇒ 80X = 4,73XY + 26,92 Y (1)
Hợp chất tạo bởi X, Y có dạng X3Y4, ta có: 3X + 4Y = 140 (2)
Kết hợp (1) và (2), ta được: 3,5475X$^{2}$ – 65,36X – 942,2 = 0
⇒ X1 = 27,93 và X2 = -9,5 < 0
Chọn X = X1 = 27,93 (Si) và Y = $\frac{140−3.27,93}{4}=14,05$ (N)
⇒ Chất A là Si3N4 (silicon nitrite).
b) Hợp chất với hydrogen của X là SiH4, oxide ứng với hóa trị cao nhất của Si là acidic oxide SiO2, hydroxide tương ứng H4SiO4 hay H2SiO3.H2O là acid yếu.
Hợp chất với hydrogen của Y là NH3, oxide ứng với hóa trị cao nhất là N2O5 là acidic oxide tan trong nước tạo ra hydroxide tương ứng HNO3 là acid mạnh.
Đừng quên tham khảo tài liệu giải vở bài tập Hoá 10 Kết Nối Tri Thức của Giaibaitapsgk. Dựa vào đó các em học sinh có thể nhanh chóng hoàn thành bài tập về nhà của mình.
Giaibaitapsgk cũng còn rất nhiều tài liệu học tốt siêu hay khác chờ các em khám phá: bộ đề thi Hoá 10, ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm Vật lí, giải vở bài tập 10 Kết Nối Tri Thức,... Hy vọng những tài liệu mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp các em rút ngắn thời gian làm bài, giảm bớt áp lực học hành.