Bài giảng Hóa học 10 Bài 4: Ôn tập chương 1 - Kết nối tri thức

Nhận biết

Bài 4.1 trang 10 SBT Hóa học 10: Số proton, neutron và electron của ${}_{24}{}^{52}C{r}^{3+}$ lần lượt là

A. 24, 28, 24

B. 24, 28, 21

C. 24, 30, 21

D. 24, 28, 27

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Số hiệu nguyên tử Z = số proton = 24 = số electron (của Cr nguyên tử).

Số neutron = Số khối – số proton = 52 – 24 = 28.

Cr nhường 3 electron tạo thành Cr³⁺ ⇒ Số electron (của Cr³⁺) = 24 – 3 = 21

Bài 4.2 trang 10 SBT Hóa học 10: Tổng số hạt neutron, proton, electron trong ion ${}_{17}{}^{35}C{l}^{-}$ là

A. 52

B. 35

C. 53

D. 51

Lời giải:

Số hiệu nguyên tử Z = số proton = 17 = số electron (của Cl nguyên tử)

Số neutron = Số khối – số proton = 35 – 17 = 18.

Cl nhận 1 electron tạo thành Cl- ⇒ Số electron (của ion Cl-) = 17 + 1 = 18

Bài 4.3 trang 10 SBT Hóa học 10: Nguyên tử của nguyên tố M có số hiệu nguyên tử bằng 20. Cấu hình electron của ion M²⁺ là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Cấu hình electron của M (Z = 20) là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Nguyên tử M nhường 2 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion M²⁺

⇒Cấu hình electron của ion M²⁺ là1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Bài 4.4 trang 10 SBT Hóa học 10: Anion X^2- có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶. Cấu hình electron của X là

A. 1s²2s²

B. 1s²2s²2p⁶3s²

C. 1s²2s²2p⁴

D. 1s²2s²2p⁵3s¹

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Nguyên tử X nhận 2 electron để tạo thành anion X^2-

⇒Cấu hình electron của X là 1s²2s²2p⁴

Bài 4.5 trang 10 SBT Hóa học 10: Ion O^2- không có cùng số electron với nguyên tử hoặc ion nào sau đây?

A. Ne

B. F^-

C. Cl^-

D. Mg²⁺

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

- Nguyên tử O (Z = 8) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁴

Nguyên tử O nhận 2 electron để tạo thành ion O^2-

⇒ Cấu hình electron của ion O^2- là: 1s²2s²2p⁶

- Nguyên tử F (Z = 9) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁵

Nguyên tử F nhận 1 electron để tạo thành ion F^-

⇒ Cấu hình electron của ion F^- là: 1s²2s²2p⁶

- Nguyên tử Cl (Z = 17) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

Nguyên tử Cl nhận 1 electron để tạo thành ion Cl^-

⇒ Cấu hình electron của ion Cl^- là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

- Nguyên tử Mg (Z = 12) có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²

Nguyên tử Mg nhường đi 2 electron lớp ngoài cùng để tạo thành ion Mg²⁺

⇒ Cấu hình electron của ion Mg²⁺ là: 1s²2s²2p⁶

- Cấu hình electron của Ne (Z = 10) là: 1s²2s²2p⁶

Vậy ion O^2- không có cùng số electron với ion Cl^-

Bài 4.6 trang 11 SBT Hóa học 10: Anion X^2- có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p⁶. Tổng số electron ở lớp vỏ của X^2- là

A. 18

B. 16

C. 9

D. 20

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Cấu hình electrond đầy đủ của X^2-là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

⇒Tổng số electron ở lớp vỏ của X^2- là 18.

Thông hiểu

Bài 4.7 trang 11 SBT Hóa học 10: Nguyên tử của nguyên tố M có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁴. Số electron độc thân của M là

A. 3

B. 2

C. 1

D. 0

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Cấu hình electron lớp ngoài cùng biểu diễn trên AO là:

⇒ Có 2 electron độc thân.

Bài 4.8 trang 11 SBT Hóa học 10: Nguyên tố Q có số hiệu nguyên tử bằng 14. Electron cuối cùng của nguyên tử nguyên tố Q điền vào lớp, phân lớp nào sau đây?

A. K, s

B. L, p

C. M, p

D. N, d

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Số hiệu nguyên tử = số electron = 14

⇒ Cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p²

⇒ Electron cuối cùng điền vào lớp M (n = 3), phân lớp p

Bài 4.9 trang 11 SBT Hóa học 10: Nguyên tử của nguyên tố Y có 14 electron ở lớp thứ ba. Thứ tự các lớp và phân lớp electron theo chiều tăng của năng lượng là: 1s2s2p3s3p4s3d ...

Cấu hình electron của nguyên tử Y là

A. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

B. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

C. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁸

D. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Các electron được điền vào các lớp và phân lớp theo mức năng lượng như sau:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁶

Sắp xếp lại: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

Bài 4.10 trang 11 SBT Hóa học 10: Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron đã xây dựng đến phân lớp 3d². Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố X là

A. 18

B. 20

C. 22

D. 24

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Electron được điền vào các lớp và phân lớp theo mức năng lượng như sau:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d²

Sắp xếp lại: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²

⇒Tổng số electron của nguyên tử nguyên tố X là 22

Bài 4.11 trang 11 SBT Hóa học 10: Ion nào sau đây không có cấu hình electron của khí hiếm?

A. Na⁺

B. Al³⁺

C. Cl^-

D. Fe²⁺

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Vậy ion Fe²⁺ không có cấu hình giống khí hiếm (8 electron lớp ngoài cùng)

Vận dụng

Bài 4.12 trang 11 SBT Hóa học 10: Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p¹. Nguyên tử của nguyên tố Y có electron cuối cùng điền vào phân lớp 3p³. Số proton của X và Y lần lượt là

A. 13 và 15

B. 12 và 14

C. 13 và 14

D. 12 và 15

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Cấu hình electron của X là: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

⇒ Số electron của X = số proton = 13

Cấu hình electron của Y là: 1s²2s²2p⁶3s²3p³

⇒ Số electron của Y = số proton = 15

Bài 4.13 trang 11 SBT Hóa học 10: Cho các nguyên tố có điện tích hạt nhân như sau: Z = 7, Z = 14 và Zn = 21. Biểu diễn cấu hình electron của nguyên tử theo ô orbital. Tại sao lại phân bố như vậy?

Lời giải:

Z = 7:

Z = 14:

Giải thích: Cấu hình electron được viết tuân theo nguyên lí vững bền, nguyên lí Pauli và phần 2p³, 3p² tuân theo quy tắc Hund.

+) Z = 21 (1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹4s²): nguyên tử có 3 electron hóa trị, dễ nhường electron, là kim loại.

Giải thích: Cấu hình electron cho biết thứ tự mức năng lượng các electron giữa các phân lớp. Năng lượng của các electron trong mỗi phân lớp tăng dần từ trái sang phải.

Bài 4.14 trang 11 SBT Hóa học 10: Cho các nguyên tố có điện tích hạt nhân như sau: Z = 9, Z = 16, Z = 18, Z = 20 và Z = 29.

Các nguyên tố trên là kim loại, hay phi kim hay khí hiếm?

Lời giải:

Cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố

Z = 9 (1s²2s²2p⁵) ⇒ lớp ngoài cùng có 7e ⇒ phi kim.

Z = 16 ([Ne]3s²2p⁴) ⇒ lớp ngoài cùng có 6e ⇒ phi kim.

Z = 18 (1s²2s²2p⁶3s²3p⁶) ⇒ lớp ngoài cùng có 8e ⇒ khí hiếm.

Z = 20 ([Ar]4s²) ⇒ lớp ngoài cùng có 2e ⇒ kim loại.

Z = 29 ([Ar]3d¹⁰4s¹) ⇒ lớp ngoài cùng có 1e ⇒ kim loại.

Bài 4.15 trang 12 SBT Hóa học 10: Tổng số hạt cơ bản của nguyên tử X là 13. Cấu hình electron của nguyên tử X là

A. 1s²2s²2p³

B. 1s²2s²2p²

C. 1s²2s²2p¹

D. 1s²2s²

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Với các nguyên tử bền ta có: 1 ≤ $\frac{N}{Z}$ ≤ 1,52 (1)

Theo bài ra có:

2Z + N = 13 ⇒ N = 13 – 2Z, thay vào (1) ta có:

$1\le \frac{13-2Z}{Z}\le 1,52$

⇔ Z ≤ 13 – 2Z ≤ 1,52Z

⇔ 3,69 ≤ Z ≤ 4,33

Chọn Z = 4 ⇒ N = 5

⇒Cấu hình electron của nguyên tử X là1s²2s²

Bài 4.16 trang 12 SBT Hóa học 10: Cho nguyên tử R có tổng số hạt cơ bản là 46, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14. Cấu hình electron nguyên tử của R là

A. [Ne]3s²2p³

B. [Ne]3s²2p⁵

C. [Ar]3d¹4s²

D. [Ar]4s²

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Tổng số hạt cơ bản là 46 nên ta có: p + e + n = 46 hay 2p + n = 46 (1)

Hạt mang điện là p và e; hạt không mang điện là n nên ta có:

p + e – n = 14 hay 2p – n = 14 (2)

Từ (1) và (2) ⇒ p = e = 15, n = 16

Cấu hình electron nguyên tử của R là: [Ne]3s²2p³

Bài 4.17 trang 12 SBT Hóa học 10: Nguyên tố X được sử dụng rộng rãi trong đời sống: đúc tiền, làm đồ trang sức, làm răng giả, ... Muối iodine của X được sử dụng nhằm tụ mây tạo ra mưa nhân tạo. Tổng số hạt cơ bản trong nguyên tử nguyên tố X là 155, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33 hạt. Xác định nguyên tố X.

Lời giải:

Tổng các hạt cơ bản của X: p + e + n = 155 hay 2p + n = 155 (1)

Hạt mang điện là p + e và hạt không mang điện là n nên ta có:

2p – n = 33 (2)

Giải hệ (1) và (2) ta được: p = 47; n = 61

⇒ Nguyên tố X có Z = số p = 47.

Số khối bằng p + n = 47 + 61 = 108

⇒ X là silver ( $A_{47}^{108}g$)

Bài 4.18 trang 12 SBT Hóa học 10: Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản là 82. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22.

a) Viết kí hiệu nguyên tử của nguyên tố X.

b) Xác định số lượng các hạt cơ bản trong ion X²⁺ và viết cấu hình electron của ion đó.

Lời giải:

a) Tổng các hạt cơ bản của X: p + e + n = 82 hay 2p + n = 82 (1)

Hạt mang điện là p + e và hạt không mang điện là n nên ta có:

2p – n = 22 (2)

Giải hệ (1) và (2) ta được: p = 26; n = 30

⇒ Nguyên tố X có Z = số p = 26.

Số khối bằng p + n = 26 + 30 = 56

⇒ X là iron ($F_{26}^{56}e$ )

b) Nguyên tử Fe nhường 2 electron để tạo thành ion Fe²⁺

Cấu hình electron của Fe: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s².

Cấu hình electron của ion Fe²⁺ là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶

Bài 4.19 trang 12 SBT Hóa học 10: Trong tự nhiên, hợp chất X tồn tại ở dạng quặng có công thức ABY₂. X được khai thác và sử dụng nhiều trong luyện kim hoặc sản xuất acid. Trong phân tử X, nguyên tử của hai nguyên tố A và B đều có phân lớp ngoài cùng là 4s, các ion A²⁺, B²⁺ có số electron ngoài cùng lần lượt là 17 và 14. Tổng số proton trong X là 87.

a) Viết cấu hình electron nguyên tử của A và B.

b) Xác định X.

Lời giải:

a) Cấu hình electron của A và B có dạng:

[Ne]3s²3p⁶3d^x4s^y (0 ≤ x ≤ 10; 1 ≤ y ≤ 2)

- Nếu y = 1 thì cấu hình của A²⁺ là: [Ne]3s²3p⁶3d^x-1

Khi đó có: 2 + 6 + x – 1 = 17 ⇒ x = 10

Cấu hình electron của A là: [Ar]3d¹⁰4s¹

⇒ A là ₂₉Cu

- Nếu y = 2 thì cấu hình của A²⁺ là: [Ne]3s²3p⁶3d^x

Khi đó có: 2 + 6 + x = 17 ⇒ x = 9

Cấu hình electron của A là: [Ar]3d⁹4s² (không bền vững)

Xét tương tự với B:

- Nếu y = 1 thì cấu hình electron của B là [Ar]3d⁷4s¹ (không hợp lí)

- Nếu y = 2 thì cấu hình electron của B là [Ar]3d⁶4s¹ . B là ₂₆Fe

b) Tổng số proton trong X là 87.

⇒ p_A + p_B + 2p_Y = 87

⇔ 29 + 26 + 2.p_Y = 87

⇔ p_Y = 16

⇒ Y là ₁₆S

Vậy quặng X có công thức là: CuFeS₂