Giải sách bài tập Hóa học lớp 10 Bài 10: Liên kết ion - Cánh diều

Bài 10.1 trang 27 SBT Hóa học 10: Phân loại các hợp chất ion dưới đây vào các nhóm sau: hợp chất tạo nên bởi các ion đơn nguyên tử, hợp chất tạo nên bởi ion đơn nguyên tử và đa nguyên tử, hợp chất tạo nên bởi các ion đa nguyên tử.

KCl, Na₂CO₃, (NH₄)₂SO₄, BaCO₃, AgCl, BaSO₄, KMnO₄.

Lời giải:

Chú ý:

- Ion đơn nguyên tử là ion được tạo nên từ một nguyên tử, ví dụ: Cl^-; Na⁺ …

- Ion đa nguyên tử là ion được tạo nên từ nhiều nguyên tử liên kết với nhau để thành một nhóm nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm, ví dụ: NH₄⁺; SO₄^2- …

Vậy:

+ Hợp chất tạo nên bởi các ion đơn nguyên tử: KCl; AgCl.

+ Hợp chất tạo nên bởi ion đơn nguyên tử và đa nguyên tử: Na₂CO₃, BaCO₃, BaSO₄, KMnO₄.

+ Hợp chất tạo nên bởi các ion đa nguyên tử: (NH₄)₂SO₄.

Bài 10.2 trang 28 SBT Hóa học 10: Cho các ion: Na⁺, Ca²⁺, F^-, CO₃^2-. Số lượng các hợp chất chứa hai loại ion có thể tạo thành từ các ion này là

A. 2.

B. 3.

C. 4.

D. vô số hợp chất.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Các hợp chất chứa hai loại ion có thể tạo thành từ các ion này là: NaF; Na₂CO₃; CaF₂; CaCO₃.

Bài 10.3 trang 28 SBT Hóa học 10: Cặp nguyên tố nào sau đây có khả năng tạo thành liên kết ion trong hợp chất của chúng?

A. Nitrogen và oxygen.

B. Carbon và hydrogen.

C. Sulfur và oxygen.

D. Calcium và oxygen.

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Liên kết ion được tạo thành giữa kim loại điển hình và phi kim điển hình.

Vậy liên kết giữa calcium và oxygen là liên kết ion.

Bài 10.4 trang 28 SBT Hóa học 10: Những đặc điểm nào sau đây là đúng khi nói về hợp chất tạo thành giữa Na⁺ và O^2-?

A. Là hợp chất ion.

B. Có công thức hoá học là NaO.

C. Trong điều kiện thường, tồn tại ở thể khí.

D. Trong điều kiện thường, tồn tại ở thể rắn.

E. Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.

G. Có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp.

H. Lực tương tác giữa Na⁺ và O^2- là lực tĩnh điện.

Lời giải:

Đáp án đúng là: A, D, E, H

B sai vì công thức hóa học là Na₂O.

C sai vì hợp chất này ở thể rắn trong điều kiện thường.

G sai vì hợp chất này có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao.

Bài 10.5 trang 28 SBT Hóa học 10: ZnO là một hợp chất ion được sử dụng nhiều trong kem chống nắng. Bán kính của nguyên tử O như thế nào so với bán kính của anion O^2- trong tinh thể ZnO?

A. Bằng nhau.

B. Bán kính của O lớn hơn của O^2-.

C. Bán kính của O nhỏ hơn của O^2-.

D. Không dự đoán được.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Bán kính của O nhỏ hơn bán kính của O^2- do khi nhận thêm electron thì lực đẩy giữa các electron tăng lên, làm giảm lực hút giữa hạt nhân với các electron dẫn đến electron ở xa hạt nhân hơn.

Bài 10.6 trang 28 SBT Hóa học 10: Bán kính của nguyên tử Al như thế nào so với bán kính của cation Al³⁺ trong tinh thể AlCl₃?

A. Bằng nhau.

B. Bán kính của Al lớn hơn của Al³⁺.

C. Bán kính của Al nhỏ hơn của Al³⁺.

D. Không dự đoán được.

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Bán kính của Al lớn hơn bán kính của Al³⁺ do khi hình thành cation, nguyên tử sẽ mất bớt electron, lực hút của hạt nhân với các electron tăng lên, electron sẽ ở gần hạt nhân hơn.

Bài 10.7 trang 29 SBT Hóa học 10: Ghép mỗi nguyên tử ở cột A với các giá trị điện tích của ion mà nguyên tử có thể tạo thành ở cột B.

Lời giải:

- a ghép với 3, giải thích:

S có 6 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận thêm 2 electron để tạo thành ion S^2-. Vậy điện tích của ion là 2 –.

- b ghép với 2, giải thích:

Al có 3 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhường đi 3 electron để tạo thành ion Al³⁺. Vậy điện tích của ion là 3+.

- c ghép với 4, giải thích:

F có 7 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhận thêm 1 electron để tạo thành ion F^-. Vậy điện tích của ion là 1 –.

- d ghép với 1, giải thích:

Mg có 2 electron ở lớp ngoài cùng, có xu hướng nhường đi 2 electron để tạo thành ion Mg²⁺. Vậy điện tích của ion là 2+.

Bài 10.8 trang 29 SBT Hóa học 10: Chọn phương án đúng để hoàn thành câu sau:

Khi hình thành các hợp chất ion, ...(1)... mất các electron hoá trị của chúng để tạo thành ...(2)... mang điện tích dương và ...(3)... nhận các electron hoá trị để tạo thành ...(4)... mang điện tích âm.

A. (1) kim loại, (2) anion, (3) phi kim, (4) cation.

B. (1) phi kim, (2) cation, (3) kim loại, (4) anion.

C. (1) kim loại, (2) ion đa nguyên tử, (3) phi kim, (4) anion.

D. (1) phi kim, (2) anion, (3) kim loại, (4) cation.

E. (1) kim loại, (2) cation, (3) phi kim, (4) anion.

Lời giải:

Đáp án đúng là: E

Khi hình thành các hợp chất ion, (1) kim loại mất các electron hoá trị của chúng để tạo thành (2) cation mang điện tích dương và (3) phi kim nhận các electron hoá trị để tạo thành (4) anion mang điện tích âm.

Bài 10.9 trang 29 SBT Hóa học 10: Điền từ thích hợp vào chỗ trống:

Barium thuộc nhóm IIA, iodine thuộc nhóm VIIA, hợp chất của hai nguyên tố này là hợp chất ...(1)... Ở điều kiện thường, hợp chất này tồn tại ở thể ...(2)... với cấu trúc tinh thể tạo nên bởi ...(3)... và ...(4)...

Lời giải:

Barium thuộc nhóm IIA, iodine thuộc nhóm VIIA, hợp chất của hai nguyên tố này là hợp chất (1) ion. Ở điều kiện thường, hợp chất này tồn tại ở thể (2) rắn với cấu trúc tinh thể tạo nên bởi (3) Ba²⁺ và (4) I^-.

Bài 10.10 trang 29 SBT Hóa học 10: Viết hai giai đoạn của sự hình thành CaF₂, từ các nguyên tử tương ứng (kèm theo cấu hình electron).

Lời giải:

Giai đoạn 1: Hình thành ion trái dấu theo quy tắc octet từ các quá trình kim loại (Ca) nhường electron và phi kim (F) nhận electron.

Giai đoạn 2: Các ion trái dấu hút nhau bằng lực hút tĩnh điện tạo nên hợp chất ion:

Ca²⁺ + 2F^- → CaF₂.

Bài 10.11 trang 29 SBT Hóa học 10: Cho biết sự tạo thành NaCl (s) từ Na (s) và Cl₂ (g) giải phóng nhiều năng lượng. Hãy cho biết năng lượng giải phóng có nguồn gốc từ đâu.

Gợi ý: Nếu các tiểu phân hút nhau sẽ giải phóng năng lượng, đẩy nhau sẽ hấp thu năng lượng.

Lời giải:

Sau khi được hình thành, các cation và anion sẽ hút nhau bởi lực hút tĩnh điện rất mạnh để tạo thành hợp chất ion, quá trình này giải phóng nhiều năng lượng (thậm chí dư thừa để bù cho các quá trình đã hấp thu năng lượng trước đó, chẳng hạn như năng lượng để phá vỡ liên kết Cl – Cl).

Bài 10.12 trang 29 SBT Hóa học 10: Biết rằng năng lượng toả ra khi hình thành các hợp chất ion từ các cation và anion tỉ lệ thuận với điện tích của mỗi ion và tỉ lệ nghịch với bán kính của chúng. Dựa trên cơ sở này, hãy cho biết khi hình thành hợp chất nào trong mỗi cặp chất sau đây từ các ion tương ứng thì năng lượng tỏa ra là nhiều hơn.

a) LiCl và NaCl

b) Na₂O và MgO.

Lời giải:

a) Khi hình thành hợp chất LiCl thì năng lượng tỏa ra là nhiều hơn. Giải thích:

Do khi tạo thành hợp chất LiCl hay NaCl thì đều đi từ các cation có điện tích 1+ và anion có điện tích 1-, nhưng bán kính của Li⁺ nhỏ hơn của Na⁺ nên lực hút tĩnh điện giữa Li⁺ với Cl^- sẽ mạnh hơn và tỏa nhiều năng lượng hơn so với Na⁺.

b) Khi hình thành hợp chất MgO thì năng lượng tỏa ra là nhiều hơn. Giải thích:

Do khi tạo thành Na₂O thì cation mang điện tích 1+ (Na⁺) còn khi tạo thành MgO thì cation mang điện tích 2+ (Mg²⁺) nên lực hút giữa Mg²⁺ với O^2- sẽ mạnh hơn nhiều so với Na⁺ và O^2-, do đó năng lượng tỏa ra khi tạo thành MgO cũng nhiều hơn.