Giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Bài 3: Nguyên tố hóa học - Cánh diều

Bài 3.1 trang 7 SBT Hóa học 10: Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học, nhưng khác nhau về

A. tính chất hóa học.

B. khối lượng nguyên tử.

C. số proton.

D. số electron.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học, nhưng khác nhau về khối lượng nguyên tử.

Bài 3.2 trang 7 SBT Hóa học 10: Trong tự nhiên, hydrogen có ba đồng vị (${}_1{}^1\mathrm{H};{}_1{}^2\mathrm{H};{}_1{}^3\mathrm{H}$). Nguyên tử khối trung bình của hydrogen bằng 1,008. Hãy cho biết đồng vị nào của hydrogen chiếm tỉ lệ nhiều nhất trong tự nhiên.

A. ${}_1{}^1\mathrm{H}.$

B. ${}_1{}^2\mathrm{H}.$

C. ${}_1{}^3\mathrm{H}.$

D. Không thể xác định được.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Gọi x, y, z lần lượt là % số nguyên tử của mỗi đồng vị ${}_1{}^1\mathrm{H};{}_1{}^2\mathrm{H};{}_1{}^3\mathrm{H}$. Ta có công thức tính nguyên tử khối trung bình: $\overline{\mathrm{A}}=\frac{1\mathrm{x}+2\mathrm{y}+3\mathrm{z}}{\mathrm{x}+\mathrm{y}+\mathrm{z}}$

Do nguyên tử khối trung bình của hydrogen bằng 1,008 ≈ 1 nên đồng vị ${}_1{}^1\mathrm{H}$chiếm tỉ lệ phần trăm số nguyên tử nhiều nhất trong tự nhiên.

Bài 3.3 trang 7 SBT Hóa học 10: Hãy nối các mô tả trong cột A với các kí hiệu đồng vị ${}_{\mathrm{Z}}{}^{\mathrm{A}}\mathrm{X}$ trong cột B cho phù hợp.

Lời giải:

a – 2; b – 1; c – 4; d – 3

Giải thích:

$1.{}_{29}{}^{65}\mathrm{Cu}$ có số neutron bằng: 65 – 29 = 36.

$2.{}_{29}{}^{63}\mathrm{Cu}$ có số neutron bằng: 63 – 29 = 34.

$3.{}_{18}{}^{40}\mathrm{Ar}$ có số neutron bằng: 40 – 18 = 22.

$4.{}_{19}{}^{40}\mathrm{K}$ có số neutron bằng: 40 – 19 = 21.

$5.{}_{18}{}^{40}\mathrm{K}$ là kí hiệu hóa học sai vì K có số proton là 19.

Bài 3.4 trang 8 SBT Hóa học 10: Cặp nguyên tử nào sau đây có cùng số neutron?

A. ${}_5{}^{11}\mathrm{B}$ và ${}_6{}^{12}\mathrm{C}$

B. ${}_3{}^7\mathrm{Li}$ và ${}_4{}^9\mathrm{Be}$

C. ${}_{12}{}^{24}\mathrm{Mg}$ và ${}_{14}{}^{28}\mathrm{Si}$

D. ${}_7{}^{14}\mathrm{N}$ và ${}_8{}^{16}\mathrm{O}$

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

${}_5{}^{11}\mathrm{B}$ và ${}_6{}^{12}\mathrm{C}$ có cùng số neutron là 6.

Bài 3.5 trang 8 SBT Hóa học 10: Deuterium (D) là một đồng vị của hydrogen, được ứng dụng trong các lĩnh vực hạt nhân. Ion nào sau đây có số electron nhiều hơn số proton và số proton nhiều hơn số neutron (Biết H = ${}_1{}^1\mathrm{H}$, D = ${}_1{}^2\mathrm{H}$, O = ${}_8{}^{16}\mathrm{O}$)?

A. D^-.

B. H₃O⁺.

C. OD^-.

D. OH^-.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Bài 3.6 trang 8 SBT Hóa học 10: Phổ khối lượng của một mẫu lithium cho thấy nó chứa hai đồng vị là ⁶Li và ⁷Li với tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị lần lượt là 7,42% và 92,58%. Nguyên tử khối trung bình của mẫu lithium này (kết quả tính đến hai chữ số thập phân) là

A. 6,07.

B. 6,50.

C. 6,90.

D. 6,93.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Nguyên tử khối trung bình của mẫu lithium này (kết quả tính đến hai chữ số thập phân) là:

                          ${\overline{\mathrm{A}}}_{\mathrm{Li}}=\frac{6\times 7,42+7\times 92,58}{7,42+92,58}\approx 6,93$

Bài 3.7 trang 8 SBT Hóa học 10: Neon có ba đồng vị bền trong tự nhiên. Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị được thể hiện trong bảng sau:

Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Ne là 20,18. Giá trị số khối A của đồng vị đầu tiên là

A. 19,00.

B. 20,00.

C. 20,01.

D. Không xác định được.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình có:

                   $\overline{\mathrm{A}}=\frac{90,9\times \mathrm{A}+0,3\times 21+8,8\times 22}{90,9+0,3+8,8}=20,18\Rightarrow \mathrm{A}=20$

Bài 3.8 trang 8 SBT Hóa học 10: Trong tự nhiên, carbon có hai đồng vị bền là ¹²C và ¹³C; oxygen có ba đồng vị bền là ¹⁶O; ¹⁷O và ¹⁸O. Số lượng tối đa loại phân tử CO₂ có thể tạo ra từ các đồng vị này là

A. 6.

B. 9.

C. 12.

D. Vô số.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các loại phân tử CO₂ có thể tạo ra từ các đồng vị này là:

¹⁶O ¹²C ¹⁶O; ¹⁶O ¹²C ¹⁷O; ¹⁶O ¹²C ¹⁸O; ¹⁷O ¹²C ¹⁸O; ¹⁸O ¹²C ¹⁸O; ¹⁷O ¹²C ¹⁷O;

¹⁶O ¹³C ¹⁶O; ¹⁶O ¹³C ¹⁷O; ¹⁶O ¹³C ¹⁸O; ¹⁷O ¹³C ¹⁸O; ¹⁸O ¹³C ¹⁸O; ¹⁷O ¹³C ¹⁷O;

Bài 3.9 trang 8 SBT Hóa học 10: Phổ khối lượng của zirconium được biểu diễn như hình sau đây (điện tích z của các đồng vị zirconium đều bằng 1+).

Số lượng đồng vị bền và nguyên tử khối trung bình của zirconium là

A. 5 đồng vị, nguyên tử khối trung bình bằng 92,60.

B. 5 đồng vị, nguyên tử khối trung bình bằng 91,32.

C. 4 đồng vị, nguyên tử khối trung bình bằng 91,18.

D. 4 đồng vị, nguyên tử khối trung bình bằng 92,00.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Quan sát phổ khối lượng của zirconium xác định được nguyên tố này có 5 đồng vị.

Nguyên tử khối trung bình của zirconium:

$\overline{\mathrm{A}}=\frac{90\times 51,45+91\times 11,22+92\times 17,15+94\times 17,38+96\times 2,8}{51,45+11,22+17,15+17,38+2,8}=91,32$

Bài 3.10* trang 9 SBT Hóa học 10: Bạc có hai đồng vị bền trong tự nhiên: ¹⁰⁷Ag có hàm lượng tương đối là 51,8%; ¹⁰⁹Ag có hàm lượng tương đối là 48,2%. Hãy vẽ phổ khối lượng của bạc và tính nguyên tử khối trung bình của Ag.

Lời giải:

Nguyên tử khối trung bình của Ag là:

$\overline{\mathrm{A}}=\frac{51,8\times 107+48,2\times 109}{51,8+48,2}=107,964$

Bài 3.11* trang 9 SBT Hóa học 10: Đồng có hai đồng vị bền trong tự nhiên là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,55 (điện tích z của các ion đồng vị đồng đều bằng 1+). Hình vẽ phổ khối nào dưới đây là đúng?

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Gọi % số nguyên tử của mỗi đồng vị ⁶³Cu và ⁶⁵Cu lần lượt là x và y (%).

Theo bài ra, ta có hệ phương trình:

                 $\left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}+\mathrm{y}=100\\ 63\mathrm{x}+65\mathrm{y}=63,55\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}\mathrm{x}=72,5\\ \mathrm{y}=27,5\end{array}\right.$

Hình vẽ phổ khối đúng là: A

Bài 3.12* trang 10 SBT Hóa học 10: Đồng vị được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu phản ứng hóa học. Cho biết vai trò của D (đồng vị ${}_1{}^2\mathrm{H}$) và T (đồng vị ${}_1{}^3\mathrm{H}$) là như nhau trong các phản ứng hóa học. Trong điều kiện thích hợp, xảy ra phản ứng sau:

CH₂ = CH – CH₂ – CH₂ – CH = CHD ⇌ CH₂ = CH – CH₂ – CHD – CH = CH₂  (1)

Vậy cũng trong điều kiện đó, phản ứng sau đây có xảy ra không?

CD₂ = CD – CD₂ – CD₂ – CD = CDT ⇌ CD₂ = CD – CD₂ – CDT – CD = CD₂  (2)

Lời giải:

Phản ứng (2) có xảy ra bởi vì phản ứng (1) xảy ra; vai trò của D và T là như nhau.