Giải SBT bài 9: Ôn tập chương 2

Đáp án: D

Cấu hình electron nguyên tử của X là $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3}$

Do X có 3 lớp electron ⇒ Thuộc chu kì 3.

Đáp án: A

Nguyên tố X thuộc nhóm IA ⇒ Cấu hình electron hóa trị là $ns^{1}$.

Nguyên tố Z thuộc nhóm VIIA ⇒ Cấu hình electron hóa trị là $ns^{2}np^{5}$

Đáp án: A

Các nguyên tố ₁₁Na, ₁₃Al và ₁₇Cl cùng thuộc chu kì 3 trong bảng tuần hoàn.

Do trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm do lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng.

⇒ Thứ tự giá trị bán kính tương ứng là: Na (157); Al (125); Cl (99).

Đáp án: C

₁₄Si, ₁₅P và ₁₆S đều thuộc chu kì 3 trong bảng tuần hoàn.

Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, độ âm điện tăng do lực hút giữa hạt nhân với các electron lớp ngoài cùng tăng.

⇒ Giá trị độ âm điện tương ứng là: ₁₄Si (1,90); ₁₅P (2,19); ₁₆S (2,58)

Đáp án: C

• 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.

Do các nguyên tố trung tâm đều thuộc chu kì 3. ⇒ Cách sắp xếp đúng theo chiều tính acid tăng là: Al(OH)3; H2SiO3; H3PO4; H2SO4.

Đáp án đúng là: B

• Trong một chu kì: theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide
• tương ứng giảm dần.
• Trong một nhóm: theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide
• tương ứng tăng dần.

₁₂Mg, ₁₃Al cùng thuộc chu kì 3 →Tính base: MgO > Al₂O₃ (1)

₁₉K, ₂₀Ca cùng thuộc chu kì 4 → Tính base: K₂O > CaO (2)

12Mg, 20Ca cùng thuộc nhóm IIA → Tính base: CaO > MgO (3)

Từ (1), (2) và (3) ⇒ Thứ tự tính base tăng dần là: Al₂O₃ < MgO < CaO < K₂O

• Trong chu kì, đi từ trái qua phải bán kính nguyên tử giảm và độ âm điện tăng: do khi điện tích hạt nhân tăng (số electron lớp ngoài cùng tăng), lực hút giữa hạt nhân với electron lớp ngoài cùng tăng dẫn đến bán kính nguyên tử giảm và khả năng thu electron tăng dẫn đến độ âm điện tăng.
• Trong nhóm A, từ trên xuống dưới bán kính nguyên tử tăng và độ âm điện giảm: do khi số lớp electron tăng, lực hút giữa hạt nhân với electron lớp ngoài cùng giảm dẫn đến bán kính nguyên tử tăng và khả năng thu electron giảm dẫn đến độ âm điện giảm.

Như vậy, xu hướng biến đổi bán kính nguyên tử tỉ lệ nghịch với độ âm điện.

a) Xu hướng biến đổi tính kim loại, phi kim trong bảng tuần hoàn: Trong chu kì, tính phi kim tăng từ trái qua phải; theo nhóm A, tính kim loại tăng từ trên xuống dưới.

Nguyên tố có tính phi kim mạnh nhất là nguyên tố ở phía trên cùng bên phải trong bảng tuần hoàn, đó là fluorine (₉F). Nguyên tố có tính kim loại mạnh nhất là nguyên tố ở phía dưới cùng bên trái trong bảng tuần hoàn, đó là francium (₈₇Fr), nhưng Fr là nguyên tố phóng xạ không bền nên thực tế nguyên tố có tính kim loại mạnh nhất là caesium (₅₅Cs).

b) Trong bảng tuần hoàn, nếu kẻ một đường chéo qua ₅B, ₁₄Si, ₃₃As, ₅₂Te và ₈₅At thì phần bên phải (trừ các khí hiếm nhóm VIIIA) là các phi kim, còn phần bên trái (trừ ₁H) là các kim loại. Ngoài ra dãy lanthanide và actinide đều là các kim loại.

c) Nhóm IA gồm các kim loại kiềm là các kim loại mạnh nhất, nhóm VIIA gồm các halogen là các phi kim mạnh nhất.

a) Methadone có công thức phân tử C₂₁H₂₇NO được cấu tạo bởi các nguyên tố C, H, O, N.

Vị trí trong bảng tuần hoàn:

- Nguyên tố hydrogen ở ô số 1, chu kì 1, nhóm IA.

- Ba nguyên tố C, N, O đều nằm ở chu kì 2, trong đó carbon ở ô số 6 nhóm IVA, nitrogen ở ô số 7 nhóm VA và oxygen ở ô số 8 nhóm VIA.

b) – Độ âm điện: C < N < O, do trong một chu kì, độ âm điện tăng dần theo sự tăng của điện tích hạt nhân.

- Bán kính nguyên tử: C > N > O, do trong một chu kì, bán kính nguyên tử giảm dần theo sự tăng của điện tích hạt nhân.

- Tính phi kim: C < N < O, do trong một chu kì, tính phi kim tăng dần theo sự tăng của điện tích hạt nhân.

a) Số đơn bị điện tích hạt nhân Z = số proton = số electron = 16.

Số khối A = 32 ⇒ số neutron = 32 – 16 = 16.

b) Cấu hình electron: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{4}$, ô số 16, chu kì 3, nhóm VIA.

c) Nguyên tố X là phi kim, do có 6 electron lớp ngoài cùng, dễ thu thêm electron để có cấu hình electron bão hòa theo quy tắc octet.

d) Hóa trị cao nhất của X với oxygen là VI, công thưc XO₃ và là acidic oxide. Công thức hydroxide tương ứng H₂XO₄ và là acid.

a) Vị trí trong bảng tuần hoàn:

Z = 15 ở ô số 15, chu kì 3, nhóm VA.

Z = 62 ở ô số 62, chu kì 6, nhóm IIIB.

b) Cấu hình electron:

Z = 15 ~ [₁₀Ne]$3s^{2}3p^{3}$ và là nguyên tố p.

Z = 62 ~ [₅₄Xe]$4f^{6}6s^{2}$ và là nguyên tố f.

c) Công thức hợp chất:

Z = 15: oxide cao nhất X₂O₅; hydroxide H₃XO₄.

Z = 62: oxide cao nhất X₂O₃; hydroxide X(OH)₃

d) Tính chất:

Z = 15: Phi kim trung bình; X₂O₅ acidic oxide; H₃XO₄ acid trung bình.

Z = 62: kim loại chuyển tiếp; X₂O₃ basic oxide; X(OH)₃ base.

a) Li và F nằm trong cùng chu kì 2. Trong chu kì, khi điện tích hạt nhân tăng (số electron lớp ngoài cùng tăng), lực hút giữa hạt nhân với electron ngoài cùng tăng dẫn đến bán kính nguyên tử giảm. Bán kính nguyên tử Li > F.

b) Li → Li$^{+}$ + e

Khi một nguyên tử Li nhường 1 electron để tạo thành ion dương, các electron còn lại bị hút mạnh hơn về phía hạt nhân làm cho bán kính ion giảm. Ở ion Li$^{+}$, sự giảm bán kính là đặc biệt lớn khi cả lớp electron ngoài cùng bị mất đi (khi đó lớp electron thứ nhất, lớp K trở thành lớp ngoài cùng).

Bán kính cation luôn nhỏ hơn bán kính của nguyên tử tương ứng: r_Li > $r_{Li^{+}}$

c) O + 2e → O$^{2-}$

Khi nguyên tử O nhận thêm 2 electron để tạo thành anion, điện tích dương của hạt nhân không đổi, điện tích âm tăng nên electron bị hút vào hạt nhân yếu hơn, ngoài ra electron được nhận thêm làm tăng tương tác đẩy electron – electron, làm cho kích thước nguyên tử tăng lên.

Bán kính anion luôn lớn hơn bán kính của nguyên tử tương ứng: $r_{O^{2-}}$> r_O 

d) Hai ion N$^{3-}$ và F$^{-}$ của hai nguyên tố ở cùng chu kì 2. Sự giảm bán kính ion của các nguyên tố trong chu kì còn mạnh hơn sự giảm bán kính nguyên tử, là do các ion đều có cùng số electron lớp ngoài cùng, điện tích hạt nhân tăng lên sẽ tương tác với cùng một số electron làm co kích thước dần.

Bán kính ion: N$^{3-}$ > F$^{-}$

a) Gọi số hiệu nguyên tử của các nguyên tố X, Y, Z lần lượt là P₁, P₂, P₃.

Trong đó P₁ < P₂ < P₃. Ta có: P₁ + P₂ + P₃ = 39 (I)

Và P₂ = $\frac{P_{1}+P_{3}}{2}$ (II)

Giải hệ (I) và (II), ta được: P₂ = 13 ⇒ Y là nhôm (Al).

Cấu hình electron của Y: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{1}$

Ta có P₁ < 13 < P₃ và X, Y, Z thuộc cùng một chu kì nên P₁ ≥ 11

⇒ P₁ = 11 hoặc P₁ = 12.

Khi P₁ = 11 thì X là Na (sodium) không phù hợp vì Na tác dụng với nước ngay ở điều kiện thường.

Khi P1 = 12 thì X là Mg (magnesium) phù hợp vì Mg không tác dụng với nước ngay ở điều kiện thường. ⇒ cấu hình electron của X: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}$

⇒ P₃ = 14 và Z là Si (silicon), có cấu hình electron: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{2}$

b) Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện của các nguyên tố tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần:

- Độ âm điện: Mg < Al < Si.

- Bán kính nguyên tử: Mg > Al > Si

c) Tính base: Mg(OH)₂ > Al(OH)₃ > H₂SiO₃.H₂O

Mg(OH)₂ là một base yếu, Al(OH)₃ là hydroxide lưỡng lưỡng tính và H₂SiO₃.H₂O là một acid yếu.

a) Gọi số mol Na, Al lần lượt là x và y.

$n_{H_{2}}=\frac{PV}{RT}=\frac{1,3367}{0,082.298}$ =0,0547(mol)

Theo phương trình hóa học:

1 mol Na giải phóng 0,5 mol H₂

1 mol Al giải phóng 1,5 mol H₂.

⇒ 0,5x + 1,5y = 0,0547 (I)

Theo bài ra ta có: 23x + 27y = 1,0 (II)

Giải hệ (I) và (II), ta được: x = 0,0011, y = 0,0361.

Khối lượng Al là: Na₂O và Al₂O₃; hydroxide tương ứng: NaOH và Al(OH)₃.

c) Na₂O là basic oxide mạnh, còn Al₂O₃ là oxide lưỡng tính.

NaOH là base mạnh còn Al(OH)₃ là hydroxide lưỡng tính.

So sánh tính base: Na₂O > Al₂O₃ và NaOH > Al(OH)₃.

a) Hợp chất khí của R với hydrogen có dạng RH₃.

Ta có: $\frac{R}{3}=\frac{91,18}{8,82}$ ⇒ R = 31. R là P (phosphorus)

Vị trí trong bảng tuần hoàn của R: ô số 15, chu kì 3, nhóm VA.

b) Cấu hình electron của R: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{3}$

c) - Tính chất đơn chất: nguyên tố P là phi kim trung bình:

+ Phản ứng với oxygen tạo oxide.

+ Phản ứng với chlorine tạo phosphorus chloride.

+ Phản ứng với kim loại tạo phosphide.

- Tính chất hợp chất: P₂O₅ là acidic oxide phản ứng với nước tạo hydroxide tương ứng H₃PO₄ là acid.

$n_{H_{2}}$ = 0,025 mol; $n_{Na_{2}SO_{4}}$ là 0,009 mol và 0,0105 mol.

Kí hiệu hai kim loại kiềm kế tiếp là M, có nguyên tử khối trung bình là $\overline{M}$

Ba + 2H₂O → Ba(OH)₂ + H₂

2M + 2H₂O → 2MOH + H₂

Ba(OH)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaOH ($n_{Ba^{2+}}=n_{SO_{4}^{2-}}$)

Khi thêm 0,009 mol Na₂SO₄, $Ba^{2+}$ dư:

n_Ba = $n_{Ba^{2+}}$ > 0,009 mol

Khi thêm 0,0105 mol Na₂SO₄, dư:

$n_{Ba^{2+}}$ < 0,0105 mol.

Coi số mol Ba và M lần lượt là x và y.

Ta có: 137x + $\overline{M}$ y = 2,3 (I)

Và x + 0,5y = 0,025 (II)

Với 0,009 < x < 0,0105 ⇒ 0,019 < y < 0,032

Ghép (I) và (II), ta được: (68,5 -$\overline{M}$)y = 1,125

hay y = $\frac{1,125}{68,5-\overline{M}}$

0,019 <$\frac{1,125}{68,5-\overline{M}}$< 0,032 ⇒ 26,92 < $\overline{M}$< 36,79

⇒ Hai kim loại kiềm thỏa mãn đề bài là sodium (23) và potassium (39)