Giải SBT bài 8: Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
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 8 Định luật tuần hoàn. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học trang 21 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
8.1. Nguyên tố X ở chu kì 3, nhóm IIA của bảng tuần hoàn. Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X là
A. $1s^{2}2s^{2}2p^{6}$. B. $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{1}$.
C. $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{3}$ D. $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}$
Đáp án: D
Nguyên tố X ở chu kì 3 ⇒ Có 3 lớp electron.
Nguyên tố X thuộc nhóm IIA ⇒ Lớp ngoài cùng có 2 electron.
⇒ Cấu hình electron của X: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}$
8.2. Chromium được sử dụng nhiều trong luyện kim để chế tạo hợp kim chống ăn mòn và đánh bóng bề mặt. Nguyên tử chromium có cấu hình electron viết gọn là $[Ar]3d^{5}4s^{1}$. Vị trí của chromium trong bảng tuần hoàn là
A. ô số 17, chu kì 4, nhóm IA.
B. ô số 24, chu kì 4, nhóm VIB.
C. ô số 24, chu kì 3, nhóm VB
D. ô số 27, chu kì 4, nhóm IB.
Đáp án: B
Nguyên tử chromium có cấu hình electron viết gọn là $[Ar]3d^{5}4s^{1}$. Suy ra:
- Số electron = vị trí của ô nguyên tố = 24.
- Có 4 lớp electron ⇒ thuộc chu kì 4.
- Có tổng số electron lớp ngoài cùng và phân lớp sát ngoài cùng là 6 ⇒ thuộn nhóm VIB.
8.3. Cho cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố sau
X ($1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{1}$); Y ($1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}$) và Z ($1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{1}$)
Dãy các nguyên tố xếp theo chiều tăng dần tính kim loại từ trái sang phải là
A. Z, Y, X B. X, Y, Z C. Y, Z, X D. Z, X, Y
Đáp án: A
Dựa vào cấu hình electron, ta thấy X, Y, Z đều thuộc chu kì 3, số đơn vị điện tích hạt nhân tăng dần từ X, Y, Z.
Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm, tính phi kim tăng.
⇒Dãy các nguyên tố xếp theo chiều tăng dần tính kim loại từ trái sang phải là: Z, Y, X.
8.4. Anion $X^{2-}$ có cấu hình electron $[Ne]3s^{2}3p^{6}$. Nguyên tố X có tính chất nào sau đây?
A. Kim loại B. Phi kim
C. Trơ của khí hiếm D. Lưỡng tính
Đáp án: B
Nguyên tử X nhận thêm 2 electron để trở thành ion $X^{2-}$
⇒ Cấu hình electron của nguyên tử X là: $[Ne]3s^{2}3p^{6}$
⇒ X có 6 electron hóa trị ⇒ X là phi kim.
8.5. Cation $R^{3+}$ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là $2p^{6}$. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất, hydroxide tương ứng của R và tính acid – base của chúng là
A. R2O3, R(OH)3 (đều lưỡng tính).
B. RO3 (acidic oxide), H2RO4 (acid).
C. RO2 (acidic oxide), H2RO3 (acid).
D. RO (basic oxide), R(OH)2 (base).
Đáp án: A
Nguyên tử R nhường 3 electron để tạo thành cation $R^{3+}$
⇒ Nguyên tử R có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là $3s^{2}3p^{1}$
Cấu hình electron đầy đủ của R là: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{1}$
⇒ R thuộc ô số 13, chu kì 3, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn.
⇒ Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất là R2O3 có tính lưỡng tính và hydroxide tương ứng của R là R(OH)3 có tính lưỡng tính.
THÔNG HIỂU
8.6. Nguyên tử nguyên tố X có phân lớp electron ngoài cùng là $3p^{4}$. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X, hydroxide tương ứng và tính acid – base của chúng là
A. X2O3, X(OH)3, tính lưỡng tính.
B. XO3, H2XO4, tính acid.
C. XO2, H2XO3, tính acid.
D. XO, X(OH)2, tính base.
Đáp án: B
Nguyên tử nguyên tố X có phân lớp electron ngoài cùng là $3p^{4}$
⇒ Cấu hình electron đầy đủ của X là: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{4}$
⇒ X thuộc nhóm VIA
⇒ Hóa trị cao nhất trong hợp chất oxide và hydroxide của X là 6.
⇒ Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X là XO3 (có tính acid) và hydroxide là
H2XO4 (có tính acid).
8.7. X, Y và Z là các nguyên tố thuộc cùng chu kì của bảng tuần hoàn. Oxide của X tan trong nước tạo thành dung dịch làm hồng giấy quỳ tím. Oxide của Y phản ứng với nước tạo thành dung dịch làm xanh quỳ tím. Oxide của Z phản ứng được với cả acid lẫn base. Cách phân loại X, Y, Z nào sau đây là đúng?
A. X là kim loại; Y là chất lưỡng tính; Z là phi kim.
B. X là phi kim; Y là chất lưỡng tính; Z là kim loại.
C. X là kim loại; Z là chất lưỡng tính; Y là phi kim.
D. X là phi kim; Z là chất lưỡng tính; Y là kim loại.
Oxide của X tan trong nước tạo thành dung dịch làm hồng giấy quỳ tím ⇒ Oxide của X có tính acid ⇒ X là phi kim.
Oxide của Y phản ứng với nước tạo thành dung dịch làm xanh quỳ tím. ⇒ Oxide của Y có tính base ⇒ Y là kim loại.
Oxide của Z phản ứng được với cả acid lẫn base. ⇒ Oxide của Z có tính lưỡng tính.
Do không có khái niệm kim loại lưỡng tính ⇒ Không có đáp án đúng
8.8. Nguyên tố X nằm ở chu kì 4, nhóm VIIA của bảng tuần hoàn
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của X.
b) Nguyên tử của X có bao nhiêu electron thuộc lớp ngoài cùng?
c) Electron lớp ngoài cùng thuộc những phân lớp nào?
d) X là kim loại hay phi kim?
a) Nguyên tố X nằm ở chu kì 4 ⇒ Có 4 lớp electron.
Nguyên tố X thuộc nhóm VIIA của bảng tuần hoàn ⇒ Nguyên tử X có 7 electron lớp ngoài cùng.
⇒ Cấu hình electron nguyên tử của X là: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{10}4s^{2}4p^{5}$
b) Nguyên tử X có 7 electron lớp ngoài cùng.
c) Nguyên tử X có 7 electron lớp ngoài cùng trong đó 2 electron thuộc phân lớp 4s và 5 electron thuộc phân lớp 4p.
d) Nguyên tử X dễ thu thêm 1 electron để đạt cấu hình octet. X là phi kim.
8.9. Các nguyên tố X, Y, Z, T có số hiệu nguyên tử lần lượt là 5, 11, 13, 19
a) Viết cấu hình electron của chúng và xác định vị trí mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
b) Xếp các nguyên tố trên theo thứ tự tính kim loại tăng dần. Giải thích
a) Cấu hình electron và vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
5X: $1s^{2}2s^{2}2p^{1}$ ô số 5, nhóm IIIA, chu kì 2; nguyên tố p.
11Y: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{1}$ ô số 11, nhóm IA, chu kì 3; nguyên tố s.
13Z: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{1}$ ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3; nguyên tố p.
19T: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}4s^{1}$; ô số 19, nhóm IA, chu kì 3; nguyên tố s.
b) Theo nhóm A: Y < T và X < Z; theo chu kì: Z < Y.
⇒ Thứ tự tăng dần tính kim loại: X < Z < Y < T.
8.10. Các nguyên tố A, D, E, G có số hiệu nguyên tử lần lượt là 6, 9, 14, 17
a) Viết cấu hình electron của chúng và xác định vị trí mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
b) Xếp các nguyên tố trên theo thứ tự tính phi kim giảm dần (biết độ âm điện của G lớn hơn A).
a) Cấu hình electron và vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn:
6A: $1s^{2}2s^{2}2p^{2}$; ô số 6, nhóm IVA, chu kì 2; nguyên tố p.
9D: $1s^{2}2s^{2}2p^{5}$; ô số 9, nhóm VIIA, chu kì 2; nguyên tố p.
14E: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{2}$; ô số 14, nhóm IVA, chu kì 3; nguyên tố p.
17G: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{5}$; ô số 17, nhóm VIIA, chu kì 3; nguyên tố p.
b) Theo nhóm A: tính phi kim A > E và D > G.
Theo chu kì: Tính phi kim D > A và G > E.
Độ âm điện của G > A nên tính phi kim G > A.
⇒ Thứ tự giảm dần tính phi kim: D > G > A > E.
8.11. Cấu hình electron theo lớp của năm nguyên tố X, Q, Z, A, D như sau
X: 2, 2; Q: 2, 8, 8, 2; Z: 2, 7;
A: 2, 8, 8, 7; D: 2
a) Nêu vị trí của mỗi nguyên tố trong bảng tuần hoàn.
b) Xác định kim loại mạnh nhất, phi kim mạnh nhất, nguyên tố kém hoạt động nhất trong số chúng. Giải thích.
a) Vị trí trong bảng tuần hoàn.
X | Q | Z | A | D | |
Số thứ tự | 4 | 20 | 9 | 25 | 2 |
Chu kì | 2 | 4 | 2 | 4 | 1 |
Nhóm | IIA | IIA | VIIA | VIIB | VIIIA |
b) Kim loại mạnh nhất là Q, phi kim mạnh nhất là Z, nguyên tố kém hoạt động nhất là D.
- X, Q, D đều có 2 electron lớp ngoài cùng, nhưng D có cấu hình electron bão hòa là $1s^{2}$ nên không nhường hay nhận electron, X và Q ở cùng nhóm IIA của bảng tuần hoàn, theo xu hướng biến đổi trong nhóm A từ trên xuống dưới tính kim loại tăng nên tính kim loại Q > X.
- Z ở nhóm VIIA, là phi kim duy nhất và cũng là phi kim mạnh nhất.
- D là khí hiếm nên kém hoạt động nhất.
VẬN DỤNG
8.12. Một nguyên tử A có tổng số các hạt là 108. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 24 hạt
a) Viết cấu hình electron của nguyên tử A. Xác định vị trí của A trong bảng tuần hoàn.
b) Viết công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất, hydroxide tương ứng của A và nêu tính acid – base của chúng.
Ta có: 2p + n = 108 và 2p – n =24
⇒ p = 33, A là 33As (arsenic).
a) Cấu hình electron: [18Ar]$3d^{10}4s^{2}4p^{3}$
Vị trí của A trong bảng tuần hoàn: số thứ tự 33, nhóm VA, chu kì 4.
b) Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của A là acidic oxide A2O5; hydroxide H3AO4 là acid.
8.13. Ion $M^{3+}$ có phân lớp electron ngoài cùng là $3d^{5}$. Ion $Y^{-}$ có cấu hình electron ngoài cùng là $4p^{6}$
a) Xác định cấu hình electron của nguyên tử M và nguyên tử Y.
b) Xác định vị trí của M, Y trong bảng tuần hoàn.
M → $M^{3+}$ + 3e
Y + 1e →$Y^{-}$
a) Cấu hình electron của M là: [18Ar]$3d^{6}4s^{2}$
Cấu hình e của Y là: [18Ar]$3d^{10}4s^{2}4p^{5}$
b) Vị trí của M trong bảng tuần hoàn: ô số 26, chu kì 4, nhóm VIIIB.
Vị trí của Y trong bảnh tuần hoàn: ô số 35, chu kì 4, nhóm VIIA.
8.14. Nguyên tố A là thành phần thiết yếu cho mọi sự sống. D là nguyên tố rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp: đồ gốm, men sứ, thủy tinh, vật liệu bán dẫn, vật liệu y tế, … Oxide ứng với hóa trị cao nhất của hai nguyên tố A và D đều có dạng RO2. Hợp chất khí với hydrogen của A chứa 25% hydrogen về khối lượng, còn hợp chất khí với hydrogen của D chứa 87,5% D về khối lượng.
a) Viết công thức hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố A và D.
b) Viết công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của A, D và hydroxide tương ứng. So sánh tính acid – base giữa các oxide, hydroxide đó. Giải thích.
a) Công thức hợp chất khí với hydrogen của A và D có dạng AH4 và DH4.
Ta có: $\frac{A}{4}=\frac{75}{25}$ ⇒ A = 12 ⇒ A là 6C (carbon)
Công thức hợp chất khí với hydrogen của A là CH4.
Ta có: $\frac{D}{4}=\frac{87,5}{12,5}$ ⇒ D = 28. ⇒D là 14Si (silicon)
Công thức hợp chất khí với hydrogen của D là SiH4.
b) Oxide cao nhất: CO2 và SiO2 đều là acidic oxide.
Hydrogen tương ứng: H2CO3, H2SiO3 đều là acid và tính acid H2CO3 mạnh hơn H2SiO3
6C và 14Si nằm cùng nhóm IVA của bảng tuần hoàn. Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới tính acid của hydroxide tương ứng giảm dần (theo xu hướng biến đổi tính phi kim)
8.15. Kim loại M thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, là một thành phần dinh dưỡng quan trọng. Sự thiếu hụt rất nhỏ của nó đã ảnh hưởng tới sự hình thành và phát triển của xương, răng. Thừa M có thể dẫn đến sỏi thận. Cho 1,2g M tác dụng hết với dung dịch HCl, thu được 0,7437 L khí (đo ở 25$^{o}$C và 1 bar).
a) Xác định M và cho biết vị trí của M trong bảng tuần hoàn.
b) So sánh tính kim loại của M với 19K và 12Mg. Giải thích.
a) Số mol khí =$\frac{P.V}{R.T}$=$\frac{1.0,7437}{0,082.(273+25)}$≈ 0,03 (mol).
M + 2HCl → MCl2 + H2↑
nM = nkhí = 0,03
⇒ M = $\frac{1,2}{0,03}$ = 40 (g/mol). M là Ca.
Cấu hình electron của M: [18Ar]$4s^{2}$.
Vị trí trong bảng tuần hoàn của M: ô số 20, chu kì 4, nhóm IIA.
b) Tính kim loại: 20Ca < 19K (trong cùng chu kì, từ trái sang phải tính kim loại giảm).
Tính kim loại: 20Ca > 12Mg (trong cùng nhóm A, từ trên xuống dưới tính kim loại tăng).
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.