CHUYÊN ĐỀ 2: NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC – ĐỒNG VỊ - NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH

PHẦN A: LÍ THUYẾT

• Nguyên tố hoá học : là tập hợp những nguyên tử cùng loại có cùng số proton trong hạt nhân được gọi là nguyên tố hoá học.
• Đồng vị : là tập hợp các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (số proton) nhưng khác số neutron.
• Nguyên tử khối trung bình:
• Công thức

• Trong đó A₁, A₂, A₃,… là số khối của các đồng vị.
• x₁, x₂, x₃,… là thành phần % của các đồng vị.

PHẦN B: BÀI TẬP ĐƯỢC PHÂN DẠNG

Dạng 1: TÍNH NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH

- Phương pháp: Sử dụng công thức tính toán

• Trong đó A₁, A₂, A₃,… là số khối của các đồng vị.
• x₁, x₂, x₃, … lần lượt là số nguyên tử các động vị

hoặc

x₁, x₂, x₃, … lần lượt là thành phần % của các đồng vị.

(nếu đề cho dạng phần trăm thì tổng giá trị x₁ + x₂ + … + x_n = 100%)

Ví dụ minh hoạ:

Ví dụ 1: Copper trong tự nhiên có 2 đồng vị , với tỷ số là 245/105. Tính nguyên tử khối của Copper. Tính phần trăm về số nguyên tử mỗi đồng vị.

Hướng dẫn giải:

Theo đề ta có:

Ví dụ 2: Một thanh Copper chứa 2 mol Cu. Trong thanh Copper đó có 2 loại đồng vị là và với hàm lượng tương ứng là 25% và 75%. Hỏi thanh Copper đó nặng bao nhiêu gam?

Hướng dẫn giải:

Theo đề ta có:

1. Trong tự nhiên Bromine có hai đồng vị bền: chiếm 50,69% số nguyên tử và chiếm 49,31% số nguyên tử. Hãy tìm nguyên tử khối trung bình của Bromine.
2. Trong tự nhiên sodium tồn tại 2 đồng vị là (96,5%) và . Xác định nguyên tử khối trung bình của sodium.
3. Trong tự nhiên, Aluminium có 2 đồng vị bền là ²⁷Al (chiếm 96%) và ²⁸Al.
   1. Tính nguyên tử khối trung bình của aluminium.
   2. Tính khối lượng mỗi đồng vị trong 2 mol Al.
4. Một thiên thạch được tìm thấy ở trung tâm Indiana chứa dấu vết của khí neon (Ne), khí này có nguồn gốc từ gió của mặt trời khi thiên thạch đi qua hệ mặt trời. Phân tích một mẫu khí cho thấy nó bao gồm 91,84% ²⁰Ne (khối lượng 19,9924 amu), 0,47% ²¹Ne (khối lượng 20,9940 amu) và 7,69% ²²Ne (khối lượng 21,9914 amu). Khối lượng trung bình của Ne trong gió mặt trời là bao nhiêu?
5. Argon tách ra từ không khí là hỗn hợp ba đồng vị : 99,6% ; 0,063% ; 0,337% . Tính thể tích của 15 gam Argon ở điều kiện chuẩn.
6. Trong tự nhiên silicon (Si) có 3 đồng vị với phần trăm số nguyên tử như bảng như hình bên. Tính nguyên tử khối trung bình của silicon?

1. Lithium có hai đồng vị bền là ⁶Li và ⁷Li. Phổ khối của nguyên tử Li được cho trong hình dưới đây. Hãy xác định nguyên tử khối trung bình của Lithium.

1. Biểu đồ bên dưới thể hiện phổ khối lượng của một mẫu đồng tự nhiên.

Nguyên tử khối của mẫu đồng này là:

1. Cho thành phần phần trăm các đồng vị của 2 nguyên tố Ar, K là

99,63% 0,31% 0,06% 93,26% 6,73% 0,01%

1. Tính nguyên tử khối trung bình của Ar và K.
2. Giải thích tại sao Ar có số hiệu nguyên tử nhỏ hơn K nhưng lại có khối lượng nguyên tử trung bình lớn hơn.
3. Trong tự nhiên oxygen có 3 đồng vị , , lần lượt chiếm thành phần phần trăm là x_1, x₂, x₃%. Biết x₁ = 15x₂ và x₁ - x₂ = 21x₃. Tính khối lượng trung bình của oxygen.
4. Potassium (K) là một trong số các nguyên tố hoá học quan trọng đối với cơ thể con người.
   Thiếu kali, cơ thể đối mặt với nguy cơ thiếu cơ, liệt cơ và rối loạn nhịp tim, … Kali đặc biệt cần thiết cho hệ thần kinh. Sự sụt giảm nồng độ kali trong máu có thể ảnh hưởng đến khả năng xảy ra xung thần kinh của cơ thể. Kali cũng là nguyên tố rất cần thiết cho cây trồng, đặc biệt là cho những cây ăn quả.

Trong tự nhiên kali có 3 đồng vị là : và

• 1. Tính nguyên tử khối trung bình của potassium.
  2. Chuối là một trong những hoa quả giàu kali. Khi thi đấu nhiều vận động viên tennis thường ăn chuối để bổ sung kịp thời lượng kali cho cơ thể. Một quả chuối nặng 150 gam chứa 420 mg kali. Tính khối lượng mỗi loại đồng vị kali trong quả chuối này.
  3. Kali luôn tồn tại trong máu người với một nồng độ ổn định. Một người trưởng thành nặng 70 kg có lượng máu trong cơ thể là 5 lít, có chứa lượng kali trong máu từ 0,69 - 0,986 gam. Tính nồng độ kali (mmol/l) có trong máu người trưởng thành.

1. Trong cơ thể con người, phosphorus có vai trò vô cùng quan trọng. Phosphorus tham gia vào quá trình dự trữ và sử dụng năng lượng của cơ thể, kích thích sự tăng trưởng, duy trì và sửa chữa các mô và tế bảo bị tổn thương. Tham gia tổng hợp DNA và RNA. Cân bằng và sử dụng các loại vitamin như vitamin B và D cũng như các khoáng chất như iodine, magnesium và zinc.

Đồng vị là tập hợp các nguyên tử của cùng một nguyên tố có cùng số proton nhưng khác nhau số neutron. Trong tự nhiên phosphorus tồn tại 3 đồng vị bền là và

• 1. Tính nguyên tử khối trung bình của phosphorus.
  2. Bưởi là loại trái có chứa nhiều phosphorus. Một quả bưởi nặng 800 gam thì có chứa 800 mg phosphorus. Tính khối lượng mỗi loại đồng vị trong quả bưởi này.
  3. Một người trưởng thành nặng 50 kg thì có lượng máu khoảng 4 lítz. Hàm lượng phosphorus đo được ở người trưởng thành này có giá trị 0,68 gam – 0,94 gam. Tính nồng độ mol (mmol/L) có trong máu của người trưởng thành đó.

1. Calcium là một trong số các nguyên tố hoá học quan trọng đối với cơ thể con người . thiếu calcium, cơ thể đối mặt với nguy cơ yếu cơ, liệt cơ và rối loạn vận động,… calcium đặc biệt cần thiết cho sự phát triển của xương. Sự sụt giảm nồng độ của calcium trong máu có thể ảnh hưởng đến khả năng chắc khoẻ của xương. Calcium cũng là nguyên tố cần thiết cho cây trồng, đặc biệt là cho nhưng cây ăn quả.

Đồng vị là tập hợp các nguyên tử của cùng một nguyên tố có cùng số proton nhưng khác nhau số neutron. Trong tự nhiên calcium tồn tại 3 đồng vị bền là và

• 1. Tính nguyên tử khối trung bình của calcium.
  2. Chuối là một trong những hoa quả giàu kali. Khi thi đấu nhiều vận động viên tennis thường ăn chuối để bổ sung kịp thời lượng kali cho cơ thể. Một quả chuối nặng 200 gam chứa 600 mg calcium. Tính khối lượng mỗi loại đồng vị calcium trong quả chuối này.
  3. Calcium luôn có mặt trong máu người với nồng độ ổn định. Một người trưởng thành nặng 60kg có lượng máu trong cơ thể là 4 lit, có chứa lượng calcium trong máu từ 0,8 – 0,9 gam. Tính nồng độ calcium (mmol/L) có trong máu người trưởng thành.

Dạng 2: TÍNH THÀNH PHẦN PHẦN TRĂM MỖI ĐỒNG VỊ - TÍNH SỐ KHỐI – SỐ NGUYÊN TỬ CỦA CÁC ĐỒNG VỊ.

- Phương pháp: Sử dụng công thức tính toán

• Trong đó A₁, A₂, A₃,… là số khối của các đồng vị.
• x₁, x₂, x₃, … lần lượt là số nguyên tử các động vị

hoặc

x₁, x₂, x₃, … lần lượt là thành phần % của các đồng vị.

Ráp các giá trị vào công thức để tìm giá trị còn khuyết.

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Copper (đồng) là loại vật dụng dễ dát mỏng và uốn lượn, có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Vì thế đồng đồng được sử dụng rất nhiều trong sản xuất nguyên liệu. Các đồ dùng từ đồng như: dây điện, que hàn đồng, tay cầm và các đồ dùng nội thất trong nhà, các tượng đúc, nam châm điện, các động cơ máy móc, và còn rất nhiều nữa... Trong tự nhiên, Copper có hai đồng vị bền và . Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính thành phần phần trăm của mỗi đồng vị.

Hướng dẫn giải:

Theo đề ta có:

Phần trăm của đồng vị là 27%

Phần trăm của đồng vị là 73%

1. Tính thành phần % các đồng vị của Carbon biết Carbon ở trạng thái tự nhiên có 2 đồng vị bền là ₆¹²C, ¹³₆C. Biết nguyên tử khối trung bình của Carbon là 12,011.
2. Boron là nguyên tố có nhiều tác dụng đối với cơ thể người như: làm lành vết thương, điều hoà nội tiết sinh dục, chống viêm khớp… Do ngọn cháy có màu đặc bietej nên boron vô định hình được dùng làm pháo hoa. Trong tự nhiên có hai đồng vị bền: và . Nguyên tử khối trung bình bằng 10,81. Tính phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị.
3. Trong tự nhiên, potassium có 2 đồng vị bền là ³⁹K và ⁴¹K. Nguyên tử khối trung bình của potassium là 39,12. Tính % mỗi loại đồng vị trong tự nhiên của potassium.
4. Nguyên tử khối trung bình của Bromine là 79,91. Bromine có hai đồng vị, biết đồng vị chiếm 54,5%. Hãy xác định nguyên tử khối của đồng vị 2.
5. Nguyên tử khối trung bình của vanadium (V) là 50,9975. Nguyên tố V có 2 đồng vị trong đó đồng vị chiếm 0,25%. Tính số khối của nguyên tử còn lại.
6. NTKTB của Silver là 107,87. Trong tự nhiên Silver có 2 đồng vị, trong đó ¹⁰⁹₄₇Ag chiếm 44%. Xác định số khối và viết kí hiệu nguyên tử của đồng vị còn lại.
7. Biết rằng nguyên tố agon có ba đồng vị khác nhau, ứng với số khối 36, 38 và A. Phần trăm các đồng vị tương ứng lần lượt bằng : 0,34% ; 0,06% và 99,6%. Tính số khối của đồng vị A của nguyên tố agon, biết rằng nguyên tử khối trung bình của agon bằng 39,98.
8. Neon có 3 đồng vị bền trong tự nhiên, tỉ lệ phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị : và . Biết rằng nguyên tử khối trung bình của Ne là 20,18. Tính giá trị A₁.
9. Nguyên tố X có 3 đồng vị là X₁ chiếm 92,23%, X₂ chiếm 4,67% và X₃ chiếm 3,10%. Tổng số khối của 3 đồng vị là 87. Số neutron trong X₂ nhiều hơn trong X₁ là 1 hạt. Nguyên tử khối trung bình của X là 28,11.

a. Hãy tìm X_­1, X₂ và X₃.

b. Nếu trong X₁ có số neutron bằng số proton. Hãy tìm số neutron trong nguyên tử của mỗi loại đồng vị.

Dạng 3: TÍNH TOÁN ĐỒNG VỊ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN SỐ HẠT CẤU TẠO .

Phương pháp:

• Cần nhớ các loại hạt cấu tạo nên nguyên tử:

• Công thức tính số khối : A = p + n.
• Công thức tính nguyên tử khối trung bình.

Ví dụ minh hoạ:

Ví dụ 1: Carbon có 2 đồng vị bền. Đồng vị thứ nhất có 6 proton, 7 neutron, chiếm 1,11%. Đồng vị thứ hai có ít hơn đồng vị thứ nhất 1 neutron.

a. Viết kí hiệu nguyên tử của các đồng vị Carbon.

b. Tính nguyên tử khối trung bình của Carbon.

Hướng dẫn giải:

1. Đồng có hai đồng vị bền. Đồng vị thứ 1 có 29 proton và 36 neutron, chiếm 30,8%. Đồng vị thứ 2 có ít hơn đồng vị thứ nhất 2 neutron. Tính nguyên tử khối trung bình của đồng.
2. Nguyên tố X có 2 đồng vị, đồng vị X₁ có tổng hạt là 92 trong đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 24. Tính số hiệu nguyên tử và số khối của đồng vị này.

Đồng vị X₂ có số khối nhiếu X₁ là 2 neutron. Viết ký hiệu của đồng vị X₂. Trong tự nhiên X₁ chiếm 73%. Tính nguyên tử khối trung bình của X

1. Môt nguyên tố X có hai đồng vị với tỉ lệ số nguyên tử là . Hạt nhân nguyên tử X có 35 proton. Trong nguyên tử của đồng vị thứ nhất có 44 neutron. Số neutron trong nguyên tử của đồng vị thứ hai nhiều hơn trong đồng vị thứ nhất là 2 neutron. Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố X.
2. Nguyên tố A có hai đồng vị X và Y. Tỉ lệ số nguyên tử của X : Y là 45 : 455. Tổng số hạt trong nguyên tử của X bằng 32. X nhiều hơn Y là 2 neutron. Trong Y số hạt mang điện gấp 2 lần số hạt không mang điện. Tính nguyên tử lượng trung bình của A.
3. Hỗn hợp hai đồng vị có nguyên tử khối trung bình là 40,08, hai đồng vị này có số n hơn kém nhau là 2. Đồng vị có số khối nhỏ hơn chiếm 96%, còn lại là % các nguyên tử có số khối lớn hơn. Xác định số khối của mỗi đồng vị?
4. Có 3 đồng vị của nguyên tố X, mà tổng số hạt trong 3 nguyên tử đồng vị là 75. Trong đồng vị 1, số p bằng số n, đồng vị 2 có số n kém thua đồng vị 3 là 1.

Xác định số khối của mỗi đồng vị?

Trong X, số nguyên tử của các đồng vị 1, 2, 3 lần lượt theo tỉ lệ 115:3:2. Tìm khối lượng mol trung bình của X?

1. Một nguyên tố X có 3 đồng vị ^A1X (79%), ^A2X (10%), ^A3X (11%). Biết tổng số khối của 3 đồng vị là 75, nguyên tử lượng trung bình của 3 đồng vị là 24,32. Mặt khác số neutron của đồng vị thứ 2 nhiều hơn số neutron đồng vị 1 là 1 đơn vị, A1, A2, A3 lần lượt là bao nhiêu?
2. Nguyên tố X có 2 đồng vị A và B. Tỉ lệ số nguyên tử của 2 đồng vị A và B là 27: 23. Đồng vị A có 35p và 44n. Đồng vị B nhiều hơn đồng vị A 2 neutron. Xác định nguyên tử khối trung bình của X.
3. Một nguyên tố R có 3 đồng vị X, Y, Z, biết tổng số hạt của 3 đồng vị bằng 129, số neutron đồng vị X hơn đồng vị Y một hạt. Đồng vị Z có số proton bằng số neutron.

Xác định điện tích hạt nhân nguyên tử và số khối của 3 đồng vị X, Y, Z ?

1. Một nguyên tố có 3 đồng vị: (92,3%), (4,7%), (3,0%). Biết tổng số khối của 3 đồng vị là 87. Tổng khối lượng của 200 đồng vị nguyên tử X là 5621,4. Mặt khác số neutron trong nhiều hơn 1 đơn vị.

a. Tìm các số khối A, B, C

b. Biết có số proton bằng số neutron. Tìm X

1. Nguyên tố X có 3 đồng vị là X₁ chiếm 92,3%, X₂ chiếm 4,7% và X₃ chiếm 3%. Tổng số khối của 3 đồng vị bằng 87. Số neutron trong X₂ nhiều hơn trong X₁ là 1 hạt. Nguyên tử khối trung bình của X là 28,107.

a. Hãy tìm số khối của mỗi đồng vị.

b. Nếu trong X_{1 ­}có số proton bằng số neutron, hãy xác định số neutron trong mỗi đồng vị.

1. Cho hợp chất XY₂ tạo bởi hai nguyên tố X, Y. Y có hai đồng vị : chiếm 55% số nguyên tử Y và đồng vị . Trong XY₂, phần trăm khối lượng của X là bằng 28,51%.

Tính nguyên tử khối trung bình của X, Y.

1. Chlorine có 2 đồng vị bền. Đồng vị thứ nhất có số khối là 37, có 17p, chiếm 25%. Nguyên tử khối trung bình chlorine là 35,54. Viết kí hiệu nguyên tử của hai đồng vị chlorine.
2. Đồng có hai đồng vị bền. Đồng vị thứ nhất có 29p, 36n, chiếm 30,8%. Nguyên tử khối trung bình Cu là 63,54. Viết kí hiệu nguyên tử hai đồng vị của đồng.
3. Một nguyên tố X gồm hai đồng vị là X₁ và X₂. Đồng vị X₁ có tổng số hạt là 18. Đồng vị X₂ có tổng số hạt là 20. Biết rằng % các đồng vị trong X bằng nhau và các loại hạt trong X₁ cũng bằng nhau. Xác định nguyên tử khối trung bình của X?

Dạng 4: TÍNH TOÁN ĐỒNG VỊ LIÊN QUAN ĐẾN SỐ HẠT, THÀNH PHẦN PHẦN TRĂM, KHỐI LƯỢNG CỦA MỖI ĐỒNG VỊ TRONG CÔNG THỨC HOÁ HỌC.

Phương pháp:

• Cần xác định hết các giá trị:

+ A₁, A₂, … A_n.

+ x₂, x₂, … x_n.

• Tính số mol mỗi đồng vị.
• Tính số nguyên tử = n.N_A.
• Trong đó : n là số mol của đồng vị.

N_A là số Avogadro : 6,022.10²³.

Ví dụ minh hoạ:

Ví dụ 1: Trong tự nhiên Boron (B) có hai đồng vị: và . Nguyên tử khối trung bình của Boron 10,81.

a. Tính phần trăm của mỗi đồng vị.

b. Tính phần trăm khối lượng trong acid boric H₃BO₃ (Biết H là đồng vị ; O là đồng vị ).

c. Tính số nguyên tử có trong 6,6 gam NaBO₂.

Hướng dẫn giải:

a.

b. Khối lượng mỗi đồng vị trong 1 mol B.

- Số mol của là : 0,81 mol

- Số mol của là : 0,19 mol

- Dùng 1 mol H₃BO₃ thì khối lượng của H₃BO₃ = 1.(1.3+10,81+16.3) = 61,81 gam.

- Có 1 mol B

=> số mol của =

=> khối lượng của =

=> phần trăm khối lượng của =

c. Số mol của H₃BO₃ =

Số mol =

Số nguyên tử = .6,022.10²³ = 5,21.10²² nguyên tử.

1. Trong tự nhiên đồng vị chiếm 24,23% số nguyên tử. Tính thành phần phần trăm về khối lượng có trong HClO₄ và phần trăm về khối lượng có trong KClO₃ (với H là đồng vị ; O là đồng vị ; K là đồng vị )?
2. Trong tự nhiên, nguyên tố chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,5. Trong hợp chất HClO_x, nguyên tử đồng vị ³⁵Cl chiếm 26,12% về khối lượng. Xác định công thức phân tử của hợp chất HClO_x.
3. Trong tự nhiên đồng vị chiếm 24,23% số nguyên tử. Tính thành phần phần trăm về khối lượng có trong HClO₄ và phần trăm về khối lượng có trong KClO₃ (với H là đồng vị ; O là đồng vị ; K là đồng vị )? Cho nguyên tử khối trung bình của Chlorine bằng 35,5.
4. Hydrogen có nguyên tử khối là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị trong 1 mL nước (cho rằng trong dihydrogen monoxide (H₂O) chỉ có đồng vị và )? (Cho khối lượng riêng của nước là 1 g/mL)
5. Hydrogen được điều chế bằng cách điện phân nước, hydrogen đó gồm hai loại đồng vị và . Hỏi trong 50 gam nước nói trên có bao nhiêu đồng vị ? Biết rằng nguyên tử khối của hydrogen là 1,008 và oxygen là 16.
6. Copper (đồng) là loại vật dụng dễ dát mỏng và uốn lượn, có khả năng dẫn điện, dẫn nhiệt tốt. Vì thế đồng đồng được sử dụng rất nhiều trong sản xuất nguyên liệu. Các đồ dùng từ đồng như: dây điện, que hàn đồng, tay cầm và các đồ dùng nội thất trong nhà, các tượng đúc, nam châm điện, các động cơ máy móc, và còn rất nhiều nữa... Trong tự nhiên, Copper có hai đồng vị bền và . Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính thành phần phần trăm của mỗi đồng vị. Biết thành phần phần trăm khối lượng đồng vị trong CuSO₄ là 28,287%. Tính phần trăm mỗi đồng vị copper có trong tự nhiên.
7. Boron là một nguyên tố vô cùng thân thiết cho sự phát triển chắc khoẻ của hệ xương khớp, nó giúp cơ thể chuyển hoá một số vitamin và khoáng chất quan trọng, đồng thời có ảnh hưởng đến nồng độ estrogen và testosterone. Boron tồn tại ở các dạng khác nhau, bao gồm baron oxide và acid boric. Mặc dù boron là mốt chất được coi là không độc đối với con người nhưng nó cũng được sử dụng làm thành phần trong thuốc trừ sâu. Trong tự nhiên Boron (B) có hai đồng vị bền là và . Biết thành phần phần trăm khối lượng của có trong H₃BO₃ là 14,407%. Tính phần trăm mỗi loại đồng vị của boron có trong tự nhiên.
8. Carbon có hai đồng vị bền là ¹²₆C và ¹³₆C, và nguyên tử khối trung bình bằng 12,01. Tính % khối lượng của trong hợp chất CO₂ (cho M_Na = 23; M_O = 16)
9. Trong tự nhiên chlorine có hai đồng vị bền là ³⁷Cl và ³⁵Cl. Tính thành phần phần trăm về khối lượng ³⁷Cl có trong KClO₃ (với kiện là đồng vị ³⁹K, oxi là đồng vị ¹⁶O). Cho khối lượng nguyên tử trung bình của Chlorine là 35,5.
10. Nguyên tố silver (bạc) có 2 đồng vị trong tự nhiên là ¹⁰⁷Ag chiếm 51,839% số nguyên tử. Tính số khối của đồng vị còn lại biết trong AgCl bạc chiếm 75,254% về khố lượng. Cho Cl = 35,5.
11. Trong tự nhiên Cu có 2 đồng vị là ⁶³Cu và ⁶⁵Cu. Nguyên tử trung bình của Cu là 63,546. Số nguyên tử ⁶³Cu có trong 31,773g Cu là bao nhiêu?
12. Trong tự nhiên Chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl có nguyên tử khối trung bình là 35,5. Tính số nguyên tử của đồng vị ³⁷Cl, trong 3,65 gam HCl (cho khối lượng mol của H = 1)

Phần C: Bài Tập Từ Các Đề Thi Chọn Lọc

1. Khối lượng nguyên tử trung bình của Bo là 10,18 (amu). Bo trong tự nhiên có 2 đồng vị và . Hỏi có bao nhiêu phần trăm khối lượng đồng vị trong phân tử H₃BO₃.

(trích từ Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa Học cấp trường – Năm học 2022 – 2023)

1. Cho biết: Hydrogen có hai đồng vị là và . Nguyên tử khối trung bình của hydrogen là 1,008. Nguyên tử khối trung bình của oxygen là 16. Tính số nguyên tử của đồng vị có trong 1 mL H₂O (khối lượng riêng của H₂O = 1,00 gam/mL).

(trích từ Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa Học 10 Hà Tĩnh – Năm học 2022 – 2023)

1. Trong tự nhiên carbon tồn tại hai đồng vị bền ¹²C và ¹³C. nguyên tử khối trung bình của carbon là 12,011. Phần trăm về khối lượng của đồng vị ¹³C trong hợp chất C₃H₈O₂ là bao nhiêu?

(trích từ Đề thi Olympic các môn văn hoá 10, 11 – Năm học 2023 – 2024 – Sở GD và ĐT Hà Nội)

1. Cho nguyên tố X ở trạng thái cơ bản có 11 electron thuộc các phân lớp p. X có hai đồng vị hơn kém nhau 2 neutron. Trong đồng vị số khối lớn, số hạt mang điện gấp 1,7 lần hạt không mang điện.
   1. Xác định thành phần cấu tạo các đồng vị X?
   2. Xác định thành phần phần trăm của đồng vị có số khối cao hơn trong công thức HXO₄ biết nguyên tử khối trung bình của X bằng 35,48. Coi nguyên tử khối cố giá trị bằng số khối.

(trích từ Đề thi HSG môn Hóa lớp 10 năm 2019 - Trường THPT Yên Lạc 2, Vĩnh Phúc)

1. Khối lượng nguyên tử của Chlorine là 35,5. Clo có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Phần trăm khối lượng của ³⁵Cl có trong HClO_n là 26,119%. Giá trị của n là
   (trích từ Đề thi HSG Lớp 10 – Năm học 2023 – 2024 lần 1 – Trường THPT Ngô Gia Tự)
2. Trong tự nhiên nguyên tố chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,5. Trong hợp chất HClO_x, nguyên tử đồng vị ³⁵Cl chiếm 26,12% về khối lượng. Xác định giá trị x?

(trích từ Kỳ thi chọn HSG lớp 10, 11 chương trình THPT – sở GD & ĐT Vĩnh Phúc)

1. Cho biết: Oxygen trong tự nhiên là tổng hợp của ba đồng vị bền ¹⁶O, ¹⁷O, và ¹⁸O với ¹⁶O phổ biến nhất (tỉ lệ 99,762% trong tự nhiên). Protium, deuterium và tritium là các loại nguyên tử của nguyên tố hydrogen như Hình 2. Dựa vào những thông tin trên, hãy tìm tổng số hạt của phân tử “nước nặng” D₂O.
   

(trích từ Kỳ thi HSG cấp trường khoá thi ngày 08/10/2022 – Sở GD&ĐT TP HCM - Trường THPT Bình Chiểu)

1. Cho các đồng vị của oxygen và carbon như sau: ; ; và ; . Có thể tạo ra được bao nhiêu phân tử carbon dioxide có thành phần đồng vị khác nhau? Viết tất cả các công thức có thể có của carbon dioxide.

(trích từ Kỳ thi HSG cấp trường khoá thi ngày 08/10/2022 – Sở GD&ĐT TP HCM - Trường THPT Bình Chiểu)

1. Cho rằng Antimony (Sb) có 2 đồng vị: ¹²¹Sb và ¹²³Sb, nguyên tử khối trung bình của Sb là 121,75. Hãy tính thành phần trăm về khối lượng của ¹²¹Sb trong Sb₂O₃?

(trích từ Kỳ thi HSG cấp trường khoá thi ngày 08/10/2022 – Sở GD&ĐT TP HCM - Trường THPT Bình Chiểu)

1. Cho nguyên tử của nguyên tố X, ở trạng thái cơ bản có 17 electron thuộc các phân lớp p. X có hai đồng vị hơn kém nhau hai neutron. Trong đồng vị số khối lớn, số hạt không mang điện bằng lần hạt mang điện.
   1. Viết cấu hình electron của X, suy ra vị trí của X trong bảng tuần hoàn.
   2. Xác định thành phần cấu tạo của hai đồng vị và thành phần % theo số nguyên tử của mỗi đồng vị, biết nguyên tử khối (NTK) trung bình của X bằng 79,91. Coi NTK có giá trị bằng số khối.

(trích từ Kỳ thi Olympic 24-3 năm học 2016-2017 - môn Hoá – Trường THPT Hiệp Đức)

1. Quan sát Hình 3 và trả lời các câu hỏi:
   

Hình 3

1. Hình 3. Phổ khối lượng của nguyên tố Molybdenum
   Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Molybdenum thuộc nhóm VIB, chu kì 5, có kí hiệu là Mo, số nguyên tử là 42. Viết kí hiệu và xác định số neutron của đồng vị chiếm tỉ lệ phần trăm lớn nhất của nguyên tố Mo.
2. Hãy cho biết tỉ lệ phần trăm tương đối của mỗi đồng vị của Mo.
3. Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố Mo.

(trích từ Kỳ thi HSG cấp trường khoá thi ngày 08/10/2022 – Sở GD&ĐT TP HCM - Trường THPT Bình Chiểu)

1. Đồng có hai đồng vị ⁶⁵Cu (chiếm 27% số nguyên tử) còn lại là đồng vị ⁶³Cu. Phần trăm
   khối lượng của ⁶³Cu trong Cu₂S là (biết số khối của S = 32,0)
   (trích từ Đề thi HSG cấp cơ sở Hoá 10 năm 2021-2022 – Sở GD&ĐT Bắc Giang – Cụm THPT Yên Dũng)
2. Nguyên tử khối trung bình của Cu là 63,54. Cu có 2 đồng vị: ⁶⁵Cu và ⁶³Cu. Tính phần trăm khối lượng của trong Cu₂O?

(trích từ Đề thi chọn HSG lớp 10 vòng 1 năm học 2020-2021 – Sở GD&ĐT Hải Phòng – Trường THPT Trần Nguyên Hân)

1. Trong tự nhiên chlorine có hai đồng vị là và với nguyên tử khối trung bình của chlorine là 35,5. Tính thành phần phần trăm về khối lượng có trong HClO₄ (với H là đồng vị , O là đồng vị ). Viết công thức electron, công thức cấu tạo của HClO₄, số oxi hoá của chlorine trong hợp chất?

(trích từ Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường năm học 2014 -2015 – Trường THPT Long Châu Sa)

1. Cho M là kim loại tạo ra 2 muối MCl_x, MCl_y và 2 oxide MO_0,5x và M₂O_y. Thành phần về khối lượng của chlorine trong 2 muối có tỉ lệ 1: 1,173 và của oxygen trong 2 oxide có tỉ lệ 1 : 1,352.

a) Tìm khối lượng mol của M

b) Hãy cho biết trong các đồng vị sau đây của M (⁵⁶M, ⁵⁷M, ⁵⁸M, ⁵⁹M) thì đồng vị nào phù hợp với tỉ lệ số proton : số neutron = 13: 15.

(trích từ Đề thi chọn HSG tỉnh năm học 2011-2012 - UBND – Sở GD&ĐT Tỉnh Thái Nguyên)

1. Cho m gam kim loại X tác dụng vừa đủ với 7,81 gam khí Chlorine thu được 14,7994 gam muối chloride. Biết kim loại X có 2 đồng vị A và B có đặc điểm:

- Tổng số hạt cơ bản trong 2 nguyên tử A và B bằng 186.

- Hiệu số hạt không mang điện của A và B bằng 2.

- Một hỗn hợp có 360 nguyên tử A và B.

Nếu ta thêm vào hổn hợp này 40 nguyên tử A thì hàm lượng % của nguyên tử B trong hỗn hợp sau ít hơn trong hổn hợp đầu là 7,3%.

Xác định giá trị m và tính khối lượng nguyên tử trung bình.

(trích từ

1. Đồng có hai đồng vị ⁶³Cu (chiếm 73% số nguyên tử) còn lại là đồng vị ⁶⁵Cu. Khối lượng gần đúng của ⁶³Cu có trong 7,977 gam CuSO₄ là

A. 2,25 gam. B. 2,20 gam. C. 2,15 gam. D. 2,31 gam.

(trích từ Đề thi chọn HSG cấp cơ sở năm học 2017-2018 – Sở GD&ĐT Bắc Giang – cụm THPT Huyện Lục Nam)

1. Ở đkc (1 bar, 15^oC) 10,65 gam khí Cl₂ có thể tích là 3,7185 lít. Nguyên tử nguyên tố Cl có hai đồng vị bền là ³⁵Cl và ³⁷Cl. % khối lượng của ³⁵Cl có 3,7185 lít khí Cl₂ ở đkc là

A. 73,49. B. 75. C. 74,95. D. 73,94.

(trích từ Đề thi chọn HSG cấp cơ sở năm học 2017-2018 – Sở GD&ĐT Bắc Giang – cụm THPT Huyện Lục Nam)

1. Trong thể dục thể thao, có một số vận động viên sử dụng các loại chất kcihs thích trong thi đấu gọi là doping, dẫn đến thành tích của họ đạt được không thật so với nặng lực vốn có. Một trong các loại doping thường gặp nhất là testosterone tổng hợp.

Tỉ lệ giữa hai đồng vị (98,98%) và (1,11%) là không đổi đối với testosterone tự nhiên trong cơ thể. Trong khi testosterone tổng hợp (toping) có phần trăm số nguyên tử đồng vị ít hơn testosterone tự nhiên. Đây chính là mấu chốt xét nghiệm CIR (Carbon Isotope Ratio – Tỉ lệ đồng vị Carbon) – một xét nghiệm với mục đích xác định xem vận động viên có sử dụng doping hay không.

Giả sử, thực hiện phân tích CIR đối với một vận động viên thu được kết quả phần trăm số nguyên tử đồng vị là x và là y. Từ tỉ lệ đó, người ta tính được nguyên tử khối trung bình của carbon trong mẫu phân tích có giá trị là 12,0098. Với kết quả thu được, em có nghi ngờ vận động viên này sử dụng toping không? Vì sao?

(trích từ Kỳ thi chọn HSG cấp trường các môn văn hoá 10, 11 – Năm học 2022 – 2023 – Sở GD và ĐT Hà Nội – Trường THPT Phùng Khắc Khoan)

1. Phổ khối hay phổ khối lượng chủ yếu đuọc sử dụng để xác định phân tử khối, nguyên tử khối của các chất và hàm lượng các đồng vị bền của một nguyên tố. Phổ khối của neon được biểu diễn như hình dưới đây. Trục tung biểu thị hàm lượng phần trăm về số nguyên tử của từng đồng vị, trục hoành biểu thị tỉ số của nguyên tử khối (m) của mỗi đồng vị với điện tích của các ion đồng vị tương ứng (điện tích Z của các ion đồng vị đều bằng +1)

• 1. Neon có bao nhiêu đồng vị bền.
  2. Tính nguyên tử khối trung bình của Neon.

(trích từ Đề thi HSG cấp trường môn Hoá học 10 – Trường THPT Nguyễn Khuyến)

TÊN CHUYÊN ĐỀ:

CHUYÊN ĐỀ 2 – NGUYÊN TỐ HÓA HỌC, ĐỒNG VỊ, KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRUNG BÌNH

Phần A: Lí Thuyết

I. NGUYÊN TỐ HÓA HỌC

♦ Khái niệm: Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số proton trong hạt nhân.

♦ Số proton trong hạt nhân chính là số hiệu nguyên tử (số Z); mỗi nguyên tố hóa học chỉ có duy nhất một số hiệu nguyên tử

Số hiệu nguyên tử = Số điện tích hạt nhân = Số proton = Số Z

♦ Các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố hóa học đều có tính chất hóa học giống nhau.

II. TÊN GỌI VÀ KÝ HIỆU HÓA HỌC

♦ Kí hiệu hóa học gồm một hoặc hai chữ cái có trong tên gọi của nguyên tố ; trong đó, chữ cái đầu viết hoa, chữ cái sau viết thường. Một s nguyên tố có ký hiệu hóa học không xuất phát từ tên gọi theo IUPAC mà xuất phát từ tên Latin có nguyên tố đó

♦ Mỗi nguyên tố hóa học có kí hiệu hóa học riêng, Ký hiệu hóa học được quy định dùng thống nhất trên toàn thế giới.

III. ĐỒNG VỊ. KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRUNG BÌNH

- Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton (Z) nhưng khác nhau về số neutron (N), dẫn đến khối lượng nguyên tử (kí hiệu là A) của chúng là khác nhau.

♦ Khối lượng nguyên tử trung bình

- Khối lượng nguyên tử trung bình:

+ Trong đó:

* là khối lượng nguyên tử trung bình

* A₁, A₂, ..., A_n là khối lượng nguyên tử của các đồng vị;

* x₁, x₂, ..., x_n là phần trăm số nguyên tử của các đồng vị đồng vị (x₁ + x₂ + ...+ x_n = 100%).

♦ Phổ khối, hay phổ khối lượng (MS: Mass Spectrum) chủ yếu được sử dụng đề xác định phân tử khối, nguyên từ khối của các chất và hàm lượng các đồng vị bền của một nguyên tố.

Phổ khối của nguyên tố neon

Trục tung biểu thị hàm lượng phần trăm về số nguyên tử của từng đòng vị, trục hoành biểu thị tỉ số cùa nguyên tử khối (m) của mỗi đồng vị với điện tích của các ion đồng vị tương ứng (điện tích z của các ion đồng vị đều bằng +1).

Phần B: Bài Tập Được Phân Dạng (mỗi dạng tối thiểu 10 câu)

Dạng 1: TÊN GỌI VÀ KÝ HIỆU HÓA HỌC

- Phương pháp: Học thuộc tên, ký hiệu hóa học và khối lượng nguyên tử của 20 nguyên tố hóa học đầu (Z = 1 – 20) và một vài nguyên tố thông dụng.

- Ví dụ minh họa (chỉ cần giải mẫu 1 hoặc 2 câu):

V D. Hoàn thành thông tin còn thiếu trong bảng sau:

Hướng dẫn giải

- Bài tập giải chi tiết (12 câu = 4 câu TN 4 đáp án + 4 câu Lựa chọn Đ-S + 4 câu trả lời ngắn)

PHẦN 1. Chọn đáp án đúng nhất trong 4 đáp án ABCD

Câu 1. C là ký hiệu hóa học của nguyên tố hóa học nào?

A. Calcium. B. Carbon. C. Copper. D. Cobalt.

Hướng dẫn giải

Sử dụng bảng tuần hoàn, ta dễ dàng nhận ra câu trả lời là Đáp án B.

Câu 2. Kí hiệu hóa học của nguyên tố sodium là

A. N. B. Ca. C. Na. D. S.

Hướng dẫn giải

Sử dụng bảng tuần hoàn, ta dễ dàng nhận ra câu trả lời là Đáp án C.

Câu 3. Nguyên tố hóa học có khối lượng nguyên tử bằng 35,5 amu là

A. N. B. Ca. C. Na. D. Cl.

Hướng dẫn giải

Sử dụng bảng tuần hoàn, ta dễ dàng nhận ra câu trả lời là Đáp án D.

Câu 4. Nguyên tố hóa học Barium có khối lượng nguyên tử bằng

A. 137 amu. B. 40 amu. C. 23 amu. D. 56 amu.

Hướng dẫn giải

Sử dụng bảng tuần hoàn, ta dễ dàng nhận ra câu trả lời là Đáp án A.

PHẦN 2. Trong các ý a), b), c) và d) ý nào là đúng, ý nào là sai?

Câu 5. Cho 4 sơ đồ nguyên tử như hình vẽ dưới.

a. Nguyên tử số (2) có điện tích hạt nhân là +8.

b. Nguyên tố có số hiệu nguyên tử bằng 6 là nguyên tố N.

c. Neon là nguyên tố hóa học có 8 electron ở lớp ngoài cùng.

d. Hạt nhân nguyên tử của nguyên tố số (4) có 5 proton.

Hướng dẫn giải

a. Đúng. vì (2) có số e = 8 = số p = số Z.

b. Sai. vì số Z = 6 nên nguyên tố là Carbon (C).

c. Đúng. theo hình vẽ ta có thấy được.

d. Sai. vì (4) có số e = 7 = số p.

Câu 6. Nói về các tên gọi cũng như là các ký hiệu hóa học của chúng:

a. Sodium có ký hiệu hóa học là S.

b. Ni là ký hiệu hóa học của nguyên tố Nitrogen.

c. Iron (sắt) có ký hiệu hóa học là Ir.

d. Ký hiệu hóa học của Calcium có 2 chữ cái Latin.

Hướng dẫn giải

a. Sai. vì Sodium có KHHH là Na.

b. Sai. vì Ni là KHHH của nguyên tố Nickel.

c. Sai. vì Sắt có KHHH là Fe.

d. Đúng. vì KHHH cỉa Calcium là Ca có 2 chữ cái Latin.

Câu 7. Cho 4 sơ đồ nguyên tử như hình vẽ dưới

a. Nguyên tử (1) và (2) cùng thuộc một nguyên tố hóa học.

b. Nguyên tử (3) và (1) đều thuộc một nguyên tố hóa học.

c. Nguyên tử (4) có khối lượng nguyên tử bằng 19 amu.

d. Nguyên tử (2) và (3) có khối lượng nguyên tử bằng nhau.

Hướng dẫn giải

Câu 8. Cho hình vẽ biểu thị mối tương quan giữa KLNT của nguyên tử A và nguyên tử X.

a. Nguyên tử A nặng gấp đôi nguyên tử X.

b. 3 nguyên tử X sẽ nặng hơn 2 nguyên tử A.

c. Nguyên tử A và X lần lượt có thể là nguyên tử Sulfur và nguyên tử Oxygen.

d. Nếu nguyên tử X là nguyên tử nguyên tố N thì A có thể là nguyên tố Al.

e. Nếu KLNT (X) = 7 amu thì nguyên tử A có thể thuộc nguyên tố Nitrogen.

Hướng dẫn giải

a. Đúng. theo hình vẽ.

b. Sai. vì 2 nguyên tử A sẽ nặng bằng 4 nguyên tử X nên sẽ nặng hơn 3 nguyên tử X.

c. Đúng. vì KLNT của Sulfur và Oxygen lần lượt là 32 và 16 amu, phù hợp với hình vẽ.

d. Sai. vì nếu X là N thì KLNT (N) = 14 amu; suy ra KLNT (A) = 28 amu ≠ KLNT (Al) = 27 amu.

e. Đúng. vì khi đó, KLNT (A) = 14 amu; nên A có thể là nguyên tố Nitrogen.

PHẦN 3. Trả lời các câu hỏi sau:

Hình ảnh sau thể hiện phần trăm về khối lượng và phần trăm về số lượng của một số nguyên tố tạo nên cơ thể người:

Hình 1.

Phần trăm về khối lượng của một số

nguyên tố tạo nên cơ thể người

Dựa vào hình ảnh trên, em hãy trả lời các câu hỏi sau:

Câu 9. Em hãy liệt kê theo thứ tự 4 nguyên tố hóa học lần lượt chiếm tỷ lệ phần trăm về khối lượng lớn nhất của cơ thể người. Viết ký hiệu hóa học của chúng.

Hướng dẫn giải

4 nguyên tố hóa học lần lượt chiếm tỷ lệ phần trăm về khối lượng lớn nhất của cơ thể người và KHHH là:

1. Oxygen – O.

2. Carbon – C.

3. Hydrogen – H.

4. Nitrogen – N.

Câu 10. Một trong những nguyên tố quan trọng có trong cơ thể người là Phosphorus. Phosphorus có số hiệu nguyên tử là 15. Em hãy cho biết:

• ký hiệu hóa học của nguyên tố Phosphorus.

• số electron trên từng lớp của nguyên tử nguyên tố Phosphorus.

Hướng dẫn giải

1. Phosphorus có KHHH là P.

2. Sơ đồ nguyên tử:

Phosphorus có 3 lớp e; trong đó:

+ Lớp 1: 2 e.

+ Lớp 2: 8 e.

+ Lớp 3 : 5 e.

Câu 11. Bạn Ny có đề xuất là hãy quy ước ký hiệu hóa học của một nguyên tố là chữ cái đầu tiên trong tên của nguyên tố đó. Theo em, đề xuất của bạn Ny sẽ gây ra khó khăn gì so với quy ước hiện hành ?

Hướng dẫn giải

Nếu quy ước như bạn Ny nói thì sẽ sinh ra vấn đề là có nhiều nguyên tố hóa học có cùng chữ cái đầu trong tên, dẫn đến dễ lẫn lộn như Carbon – Calcium; Phosphorus – Potassium; Nitrogen – Nickel; ....

Câu 12. Trong số 4 nguyên tố chiếm tỷ lệ về khối lượng lớn nhất trong cơ thể người, nguyên tố nào sẽ có số lượng nguyên tử trong cơ thể người là lớn nhất?

Hướng dẫn giải

Gọi x (amu) là khối lượng trung bình của một người. Khối lượng của 4 nguyên tố lần lượt là:

O: 0,65x (amu)

C: 0,18x (amu)

H: 0,1x (amu)

N: 0,03x (amu)

Suy ra, số nguyên tử của từng nguyên tố có trong cơ thể một người là:

Số O: .

Số C: .

Số H: .

Số N:

So sánh, ta thấy số lượng nguyên tử H có trong một cơ thể người là nhiều nhất.

Dạng 2: ĐỒNG VỊ. KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRUNG BÌNH

- Phương pháp: Áp dụng công thức tính khối lượng nguyên tử trung bình để tính các giá trị yêu cầu.

- Ví dụ minh họa:

VD1. Silicon có 3 đồng vị bền. Khối lượng nguyên tử và phần trăm về số nguyên tử của từng nguyên tử được cho như sau: Si–28 (92,23%); Si–29 (4,67%) và Si–30. Tính khối lượng nguyên tử trung bình của Silicon.

Hướng dẫn giải

- % về số nguyên tử của đồng vị Si-30 là: 100% - 92,23% - 4,67% = 3,1%.

- Khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố Si:

VD2. Chlorine có 2 đồng vị bền là Cl–35 và Cl–37 với tỷ lệ số nguyên tử giữa chúng là 3 : 1. Tính khối lượng nguyên tử trung bình của Chlorine.

Hướng dẫn giải

Khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố Cl:

VD3. Copper có hai đồng vị bền là Cu–63 và Cu–65, copper có nguyên tử khối trung bình là 63,54. Tính phần trăm về số lượng của từng đồng vị bền đó của Copper.

Hướng dẫn giải

- Gọi % về khối lượng của đồng vị Cu-63 là x%; suy ra % về khối lượng của đồng vị Cu-65 là (100-x)%

- Ta có biểu thức tính khối lượng nguyên tử trung bình:

- Do đó, % về số lượng 2 đồng vị Cu-63 và Cu-65 lần lượt là 73% và 27%.

VD4. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố Bromine là 79,91. Biết bromine có hai đồng vị bền, trong đó đồng vị Br–79 chiếm 54,5% số nguyên tử. Tìm khối lượng nguyên tử của đồng vị Brommie còn lại.

Hướng dẫn giải

- Gọi khối lượng nguyên tử của đồng vị Br chưa biết là A₂ và có % về số lượng bằng 45,5%.

- Ta có biểu thức tính khối lượng nguyên tử trung bình:

.

Vậy đồng vị còn lại là đồng vị Br-81

- Bài tập giải chi tiết

Câu 1. Nguyên tử carbon có hai đồng vị bền: C-12 chiếm 98,89 % và C-13 chiếm 1,11 %. Khối lượng nguyên tử trung bình của carbon là

A. 12,50. B. 12,02. C. 12,01. D. 12,06.

Hướng dẫn giải

→ Chọn C.

Câu 2. Nguyên tố boron (B) có khối lượng nguyên tử trung bình là 10,81. Trong tự nhiên, boron có hai đồng vị là B-10 và B-11. Phần trăm số nguyên tử của đồng vị B-10 là

A. 81 %. B. 19 %. C. 0,19 %. D. 0,81 %.

Hướng dẫn giải

→ Chọn B.

Câu 3. Trong tự nhiên, brommie có hai đồng vị với thành phần phần trăm số nguyên tử Br-79 là 50,70 %; còn lại là đồng vị Br-81. Khối lượng nguyên tử trung bình của brommie là

A. 80,01. B. 79,99. C. 74,88. D. 74,32.

Hướng dẫn giải

→ Chọn B.

Câu 4. Nguyên tố X có khối lượng nguyên tử trung bình là 35,5. Trong tự nhiên, X có hai đồng vị bền X₁ và X₂ với tỉ lệ số nguyên tử là . Hạt nhân X₁ nhiều hơn hạt nhân X₁­ 2 neutron. Khối lượng nguyên tử của X₁ và X₂ lần lượt là

A. 34 và 36. B. 35 và 37. C. 37 và 35. D. 36 và 34.

Hướng dẫn giải

→ Chọn B.

Câu 5. Nếu 2 nguyên tử A và D là đồng vị của nhau thì

a. A và D có cùng số proton trong nguyên tử.

b. A và D không có cùng số neutron trong hạt nhân.

c. A và D có cùng khối lượng nguyên tử (theo amu)

d. A và D có cùng số electron trong hạt nhân.

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Đúng.

c. Sai.

d. Sai.

Câu 6. Phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a. Tất cả các hạt nhân nguyên tử đều chứa proton và neutron.

b. Khối lượng nguyên tử tập trung phần lớn ở lớp vỏ.

c. Trong nguyên tử, số electron bằng số proton.

d. Trong hạt nhân nguyên tử, hạt mang điện là proton và electron.

Hướng dẫn giải

a. Sai.

b. Sai.

c. Đúng.

d. Sai.

Câu 7. Phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a. Các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố hóa học thì có tính chất giống nhau.

b. Tập hợp các nguyên tử có cùng số proton đều thuộc cùng một nguyên tố hóa học.

c. Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số neutron khác nhau số proton.

d. Nguyên tố hóa học là những nguyên tố có cùng điện tích hạt nhân.

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Đúng.

c. Sai.

d. Đúng

Câu 8. Phát biểu nào là đúng, phát biểu nào là sai?

a. Các đồng vị có tính chất hóa học giống nhau.

b. Nguyên tố hóa học là hỗn hợp nhiều đồng vị của cùng 1 nguyên tố.

c. Các đồng vị có cùng số electron ở vỏ nguyên tử.

d. Các đồng vị có cùng số proton nhưng khác nhau về số neutron.

Hướng dẫn giải

a. Đúng.

b. Đúng

c. Đúng.

d. Đúng.

Câu 9. Ba nguyên tử X, Y, Z có số proton và số neutron như sau: X: 20 proton và 20 neutron. Y: 18 proton và 22 neutron. Z: 20 proton và 22 neutron.

a) Những nguyên tử nào cùng một nguyên tố hóa học?

b) Tính khối lượng nguyên tử (theo amu) của từng nguyên tưr trên.

Hướng dẫn giải

a) X và Z có cùng số p nên X và Z cùng 1 nguyên tố hóa học.

b) KLNT (X) = 20 + 20 = 40 (amu).

KLNT (Y) = 18 + 22 = 40 (amu).

KLNT (Z) = 20 + 22 = 42 (amu).

Câu 10. Trong tự nhiên, nguyên tố Carbon tồn tại 2 đồng vị bền là C-12 và C-13; lần lượt chiếm 98,89% và 1,11% về số nguyên tử. Cho sơ đồ nguyên tử của carbon:

a) Xác định số proton, neutron của mỗi đồng vị trên.

b) Tính khối lượng nguyên tử trung bình của nguyên tố Carbon (theo amu).

Hướng dẫn giải

a) Đồng vị C-12 có 6p, 6e và 6n. Đồng vị C-13 có 6p, 6e và 7n.

b)

Phần C: Bài Tập Từ Các Đề Thi Chọn Lọc (tối thiểu 20 câu)

( Chọn lọc các bài tập từ các đề thi HSG hoặc thi chuyên)

(Trích từ đề Khảo sát số 1 – THCS Thọ Sơn)

Điện tích hạt nhân của các nguyên tử A, B, C, D lần lượt +5, +9, +12, +16. Bạn Lan vẽ các mô hình biểu diễn cấu tạo của các nguyên tử A, B, C, D như sau:

a. Hãy tìm số proton của các nguyên tử A, B, C, D.

b. Bạn Lan vẽ mô hình nào đúng, mô hình nào sai? Vì sao?

c. Các nguyên tử A, B, C, D có cùng thuộc một nguyên tố hóa học không? Tại sao?

d. Hãy cho biết tên và kí hiệu hóa học của các nguyên tử A, B, C, D.

Hướng dẫn giải

a. Nhìn vào số hiệu nguyên tử, ta có thể dễ dàng đưa ra câu trả lời: số proton trong các nguyên tử (A), (B), (C), (D) lần lượt là 5, 9,12 và 16.

b. Đếm số e trên lớp vỏ và đối chiếu với số điện tích hạt nhân, ta thấy: hình (A), (B) và (C) sai; hình (D) đúng.

c. Các nguyên tử này không cùng 1 nguyên tố hóa học vì chúng không có cùng số proton.

d.

(Trích từ đề Khảo sát số 2 – THCS Thọ Sơn)

Hãy xác định tên và kí hiệu hóa học của X, Y, Z trong các trường hợp sau:

a. Nguyên tử nguyên tố X nặng bằng 3,5 lần nguyên tử oxygen.

b. Nguyên tử nguyên tố Y nặng bằng 2 lần nguyên tử lưu huỳnh (sulfur).

c. Nguyên tử nguyên tố Z nặng bằng 4,5 lần nguyên tử magnesium.

Hướng dẫn giải

a) KLNT_(X) = 3,5.KLNT_(O) = 3,5.16 = 56 amu X là sắt (iron) – kí hiệu hóa học: Fe

b) KLNT_(Y) = 2.KLNT_(S) = 2.32 = 64 amu Y là đồng (copper) – kí hiệu hóa học: Cu

c) KLNT_(Z) = 4,5.KLNT_(Mg) = 4,5.24 = 108 amu Z là bạc (silver) – kí hiệu hóa học: Ag

(Trích từ đề Khảo sát số 2 – THCS Thọ Sơn)

Cho các nguyên tử với đặc điểm cấu tạo như sau:

a. Trong 8 nguyên tử trên, những cặp nguyên tử nào cùng 1 nguyên tố hóa học? Vì sao?

b. Nêu tên gọi và kí hiệu hóa học của các nguyên tố trong bảng trên biết rằng số proton chính là số hiệu nguyên tử hay số thứ tự của các nguyên tố.

Hướng dẫn giải

a) Các nguyên tử cùng nguyên tố hóa học: X1, X3, X7 vì đều có 8 proton; X2, X5 vì đều có 7 proton; X4, X8 vì đều có 6 proton

b) X1, X3, X7 đều thuộc nguyên tố oxygen – kí hiệu hóa học: O

X2, X5 đều thuộc nguyên tố nitrogen – kí hiệu hóa học: N

X4, X8 đều thuộc nguyên tố carbon – kí hiệu hóa học: C

X6 thuộc nguyên tố sodium – kí hiệu hóa học: Na

(Trích từ đề Khảo sát số 3 – THCS Thọ Sơn)

Trong đời sống, chúng ta biết rằng kim cương với vẻ ngoài sáng bóng, lấp lánh và có độ cứng lớn nhất trong tự nhiên, còn than chì (graphite) có màu đen, bóng và mềm. Chúng có tính chất trái ngược nhau nhưng lại thuộc cùng nguyên tố X.

Bằng các hiểu biết của e hãy cho biết:

(a) Nguyên tố X này là gì, tên gọi và kí hiệu hoá học được viết như thế nào?

(b) Giới thiệu vài ứng dụng trong đời sống của cả hai vật thể nêu trên.

Hướng dẫn giải

a) Kim cương và than chì (graphite) đều được tạo nên từ nguyên tố carbon, kí hiệu hoá học là C.

b) Kim cương được dùng chủ yếu để chế tạo mũi dao cắt kim loại, thuỷ tinh,... Ngoài ra, kim cương còn được sử dụng trong trang sức, đá quý,... Còn than chì (graphite) được dùng làm nhiên liệu đốt cung cấp nhiệt lượng, chế tạo điện cực, bút chì,...

(Trích từ đề HSG TP. VIỆT TRÌ 23-24)

Nguyên tố X có thể tạo với Fe hợp chất Fe_aX_b gồm 4 nguyên tử liên kết với nhau và nó có KLPT là 162,5 amu. Xác định ký hiệu hóa học của X.

Hướng dẫn giải

Theo đề ta có: a + b = 4 và vì a, b là các số tự nhiên nên ta có các cặp số (a;b) thỏa mãn là (1;3); (2;2) và (3;1).

.

Ta có bảng sau:

Vậy X là chlorine (Cl).

(Trích từ đề KS HSG H. ĐÔ LƯƠNG 23-24)

Tổng số hạt mang điện của 2 nguyên tử A và 1 nguyên tử B là 92 hạt. Số hạt mang điện âm trong nguyên tử A nhiều hơn số hạt mang điện âm trong nguyên tử B là 11 hạt. Tìm tên và ký hiệu hóa học của A và B.

Hướng dẫn giải

Gọi pA, eA, nA; pB, eB, nB lần lượt là số hạt p, e và n trong nguyên tử A và B.

Theo đề ta có:

.

Vậy A là potassium (KHHH là K) và B là oxygen (KHHH là O).

(Trích từ đề TRƯỜNG TRẦN ĐĂNG NINH – TP NAM ĐỊNH)

Viết tên và kí hiệu của nguyên tố hóa học, hoàn thành bảng sau :

Hướng dẫn giải

(Trích từ đề TRƯỜNG TRẦN ĐĂNG NINH – TP NAM ĐỊNH 22-23)

Calcium là một nguyên tố hóa học có nhiều trong xương và răng, giúp cho xương và răng chắc khỏe. Thực phẩm và thuốc bổ chứa nguyên tố calcium giúp phòng ngừa bệnh loãng xương ở tuổi già và phát triển chiều cao ở trẻ em. Viết kí hiệu hóa học của nguyên tố calcium và kể tên ba thực phẩm chứa nhiều calcium mà em biết.

Hướng dẫn giải

Nguyên tố calcium có kí hiệu hóa học là Ca.

Ba thực phẩm có chứa nhiều calcium là: sữa, cá hồi, đậu phụ, tôm, hạnh nhân, nấm, trứng, hải sản…

(Trích từ đề TP. VIỆT TRÌ 22-23)

Một nguyên tử của nguyên tố A có tổng số hạt proton, neutron, electron là 28 hạt. Trong đó số hạt không mang điện bằng số hạt mang điện dương.

a) Xác định số hạt mỗi loại, tên nguyên tố, kí hiệu hóa học và vị trí của A trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

b) Tính khối lượng bằng gam của 5 nguyên tử A. Giả thiết khối lượng và coi khối lượng của electron là không đáng kể so với khối lượng hạt nhân nguyên tử.

Hướng dẫn giải

Gọi số proton, neutron, electron lần lượt là p, n, e. (p, n, e nguyên dương)

Ta có

a) . Vậy A là fluorine, KHHH: F

b) Khối lượng 5 nguyên tử F:

(Trích từ đề TP. VIỆT TRÌ 22-23)

2. Tổng số hạt proton, neutron, electron trong hai nguyên tử của nguyên tố X và Y là 96, trong đó có tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 32. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 16. Xác định nguyên tố X và Y.

Hướng dẫn giải

Gọi số proton, neutron, electron của 2 nguyên tử X và Y lần lượt là p, n, e (p, n, e nguyên dương)

Gọi số proton của nguyên tử X là p₁, số proton của nguyên tử Y là p₂. Ta có:

.

Vì số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của X là 16. Ta có:

. Vậy X là magnesium (Mg); Y là calcium (Ca).

(Trích từ đề P GD&ĐT YÊN KHÁNH 22-23)

Nguyên tử A có tổng số hạt là 60 hạt; trong hạt nhân, số hạt mang điện bằng số hạt không mang điện.

a. Tính số hạt mỗi loại và vẽ sơ đồ nguyên tử của A.

b. Cho biết tên và ký hiệu hóa học của nguyên tố A. Nguyên tố này có cần thiết cho cơ thể người không? Nêu một vài ví dụ.

Hướng dẫn giải

a) Theo đề ta có:

.

Sơ đồ nguyên tử

b/ Vậy A là nguyên tố Calcium. ký hiệu hóa học là Ca. Calcium giúp xương chắc khỏe, phòng ngừa bệnh loãng xương, giúp phát triển chiều cao...

(Trích từ đề ĐÁNH GIÁ THCS BẠCH HẠC 23-24)

Cho các nguyên tố sau: S, Na, Mg, F, Ne. Sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học: Hãy sắp xếp các nguyên tố trên theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân. Cho biết tên của các nguyên tố.

Hướng dẫn giải

(Trích từ đề THCS HỮU SẢN 22-23)

Nguyên tử A có tổng các hạt trong nguyên tử là 52. Trong hạt nhân của A, số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện là 1. Tính mỗi loại hạt trong nguyên tử A. và vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên tử A.

Hướng dẫn giải

Theo đề ta có hệ phương trình:

.

Vậy A là nguyên tố Chlorine; có KHHH là Cl. Sơ đồ nguyên tử:

(Trích từ đề )

Xác định tên, KHHH của các nguyên tố có đặc điểm của nguyên tử như sau:

a. Điện tích hạt nhân là +11

b. Vỏ nguyên tử có 17 electron

c. Vỏ nguyên tử có 3 lớp electron, lớp ngoài cùng có 6 electron

d. Tổng các hạt p, e, n cấu tạo nên nguyên tử là 19. Trong hạt nhân, số hạt không mang điện nhiều hơn số hạt mang điện là 1.

Hướng dẫn giải

a. Điện tích hạt nhân là +11 => Trong hạt nhân có 11 proton; Nguyên tố là sodium (Natri), KHHH là Na

b. Vỏ nguyên tử có 17 electron => Trong hạt nhân có 17 proton; Nguyên tố là chlorrine, KHHH là Cl

c. Số electron ở vở nguyên tử là: 2 + 8 + 6 = 16 => Trong hạt nhân có 16 proton; Nguyên tố là sulfur, KHHH là S

d. Theo đề ra ta có:

. Với p = 7 => Nguyên tố là nitrogen (nitơ), KHHH là N

(Trích từ đề )

Cho bảng thông tin các nguyên tử A, B, C, D, E như sau

a. Hoàn thành bảng thông tin trên

b. Cho biết những nguyên tử nào thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học? Vì sao?

c. Xác định tên và KHHH của các nguyên tố tương ứng

Hướng dẫn giải

a. Hoàn thành bảng thông tin

b. Nguyên tử B, D, E thuộc cùng 1 nguyên tố hóa học. Vì các nguyên tử này đều có 8 proton trong hạt nhân.

c. Biết số p ta xác định được nguyên tố

Nguyên tử A có p = 7 là nitrogen, KHHH là N

Nguyên tử B, D, E có p = 8 là oxygen, KHHH là O

Nguyên tử C có p = 9 là fluorine, KHHH là F

(Trích từ đề )

Cho biết thành phần hạt nhân của năm nguyên tử như sau:

(1) (6p + 6n) (2) (20p + 20n) (3) (6p + 7n)

(4) (20p + 22n) (5) (20p + 23n)

a) Cho biết năm nguyên tử này thuộc bao nhiêu nguyên tố hóa học?

b) Viết tên, kí hiệu hóa học và tính khối lượng của mỗi nguyên tử.

c) Vẽ sơ đồ đơn giản của nguyên tử mỗi nguyên tố.

Hướng dẫn giải

(a) Năm nguyên tử thuộc 2 nguyên tố hóa học:

Nguyên tố 1: (1) và (3); Nguyên tố 2: (2), (4) và (5).

(b) Ta có và 1 amu

(c) Sơ đồ đơn giản:

(Trích từ đề )

Em hãy quan sát vỏ hộp sữa sau và cho biết em nhận ra được sự có mặt của bao nhiêu nguyên tố hóa học. Tên gọi và kí hiệu của chúng là gì?

Hướng dẫn giải

(Trích từ đề )

Cho các nguyên tố hóa học sau: carbon, hydrogen, oxygen, nitơ (nitrogen), phosphorus, chlorine, lưu huỳnh (sulfur), calcium, natri (sodium), sắt (iron), iodine và argon.

Hướng dẫn giải

(a) 5 nguyên tố có trong không khí: nitơ (nitrogen), oxygen, carbon, argon, hydrogen.

(b) 4 nguyên tố có trong nước biển: hydrogen, oxygen, natri (sodium), chlorine.

(c) 4 nguyên tố hóa học chiếm phần trăm khối lượng lớn nhất của cơ thể con người: carbon, oxygen, hydrogen, nitơ (nitrogen).

(Trích từ đề )

Cho biết khối lượng nguyên tử của H = 1 amu, dựa vào hình biểu diễn sau hãy xác định khối lượng nguyên tử của các nguyên tố X, Y, Z và cho biết X, Y, Z là nguyên tố nào?

Hướng dẫn giải

KLNT_(X) = 12.KLNT_(H) = 12 amu X là carbon

KLNT_(Y) = 2.KLNT_(X) = 24 amu Y là magnesium

KLNT_(Z) = 3KLNT_(H) + KLNT_(Y) = 27 amu Z là nhôm (aluminium)

(Trích từ đề )

Bằng cách xác định các loại đá chính và tính trung bình thành phần nguyên tố của chúng, chúng ta có thể ước tính được sự phong phú của các nguyên tố trong lớp vỏ Trái Đất. Biểu đồ nguyên tố trong lớp vỏ Trái Đất cho biết tỉ lệ phần trăm về khối lượng và số nguyên tử của các nguyên tố khác nhau trong vỏ Trái Đất.

(a) Viết kí hiệu hóa học của ba nguyên tố hóa học chiếm tỉ lệ khối lượng lớn nhất trong vỏ Trái Đất theo dữ liệu trên.

(b) Giải thích vì sao nguyên tố sodium có tỉ lệ phần trăm số nguyên tử bằng nguyên tố calcium nhưng tỉ lệ phần trăm khối lượng lại nhỏ hơn.

Hướng dẫn giải

(a) Kí hiệu hóa học của ba nguyên tố hóa học chiếm tỉ lệ khối lượng lớn nhất trong vỏ trái đất: O, Si, Al.

(b) Tổng khối lượng của nguyên tố = số nguyên tử × khối lượng của một nguyên tử.

Tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của sodium bằng của calcium, tức là số nguyên tử sodium bằng số nguyên tử calcium. Tuy nhiên, khối lượng một nguyên tử calcium (40 amu) lại gấp khoảng 1,74 lần khối lượng một nguyên tử sodium (23 amu).

Do vậy, số nguyên tử sodium có tỉ lệ phần trăm số nguyên tử bằng nhưng tỉ lệ phần trăm khối lượng lại nhỏ hơn nguyên tố calcium.

================================