Bài giảng chương hai bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn

Chương 2 BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1. Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học a) Nguyên tắc sắp xếp: - Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. - Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp thành một hàng. - Các nguyên tố có số electron hóa trị trong nguyên tử như nhau được xếp thành một cột. b) Cấu tạo của bảng tuần hoàn Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là sự thể hiện nội dung của định luật tuần hoàn. Trong hơn 100 năm tồn tại và phát triển, đã có khoảng nhiều kiểu bảng tuần hoàn khác nhau. Dạng được sử dụng trong sách giáo khoa hóa học phổ thông hiện nay là bảng tuần hoàn dạng dài, có cấu tạo như sau: Ô : Số thứ tự của ô bằng số hiệu nguyên tử và bằng số đơn vị điện tích hạt nhân, bằng tổng số electron của nguyên tử.. Chu kì : Có 7 chu kì, số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron của nguyên tử gồm : + Chu kì nhỏ là các chu kì 1, 2, 3 chỉ gồm các nguyên tố s và các nguyên tố p. Mỗi chu kì nhỏ gồm 8 nguyên tố, trừ chu kì 1 chỉ có hai nguyên tố. + Chu kì lớn là các chu kì 4, 5, 6 ,7 gồm các nguyên tố s, p, d và f. Chu kì 4 và chu kì 5 mỗi chu kì có 18 nguyên tố. Chu kì 6 có 32 nguyên tố. Theo quy luật, chu kì 7 cũng phải có 32 nguyên tố, tuy nhiên chu kì 7 mới phát hiện được 24 nguyên tố hóa học. Lí do là các nguyên tố có hạt nhân càng nặng càng kém bền, chúng có “đời sống” rất ngắn ngủi. Nhóm: Có 8 nhóm, số thứ tự của nhóm bằng số electron hóa trị. + Nhóm A: Số thứ tự của nhóm bằng số electron hóa trị, nhóm A gồm các nguyên tố s và p. Nhóm A còn được gọi là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính. + Nhóm B: Số thứ tự của nhóm B bằng số electron hóa trị, nhóm B gồm các nguyên tố d và f. Nhóm B còn được gọi là các nguyên tố thuộc phân nhóm phụ. c) Những tính chất biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân - Bán kính nguyên tử: + Trong chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử giảm dần, vì số electron ngoài cùng tăng dần trong khi số lớp electron không thay đổi. + Trong nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử tăng dần, do số lớp electron tăng dần. - Năng lượng ion hoá: + Trong chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, năng lượng ion hóa của nguyên tử tăng dần, vì số electron ngoài cùng tăng dần trong khi số lớp electron không thay đổi. + Trong nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, năng lượng ion hóa của nguyên tử giảm dần vì electron ở xa hạt nhân hơn, liên kết với hạt nhân yếu hơn. - Độ âm điện: Độ âm điện là một khái niệm mang tính chất kinh nghiệm và thay đổi theo thang đo và chỉ có ý nghĩa tương đối. Độ âm điện đặc trưng cho khả năng hút electron về phía mình của nguyên tử trong phân tử. + Trong chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, độ âm điện của nguyên tử tăng dần. + Trong nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, độ âm điện của nguyên tử giảm dần. - Tính kim loại - phi kim: + Trong chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính kim loại giảm dần và tính phi kim tăng dần. + Trong nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính kim loại tăng dần và tính phi kim giảm dần. Tính axit - bazơ của oxit và hiđroxit: + Trong chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính bazơ giảm dần và tính axit tăng dần. + Trong nhóm A, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, tính bazơ tăng dần và tính axit dần giảm (trừ nhóm VII). 2. Định luật tuần hoàn Tính chất của các nguyên tố và đơn chất cũng như thành phần và tính chất của các hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử. 3. Ý nghĩa của định luật tuần hoàn - Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó và ngược lại. Vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn (ô) Số thứ tự của nguyên tử Số thứ tự của chu kì Số thứ tự của nhóm A Cấu tạo nguyên tử Số proton và số electron. Số lớp electron Số electron lớp ngoài cùng - Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra tính chất hóa học cơ bản của nó. Vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn Nhóm IA, IIA, IIIA Nhóm VA, VIA, VIIA Nhóm IVA Tính chất cơ bản Kim loại. Phi kim Có thể là phi kim (C, Si), có thể là kim loại (Sn, Pb) - So sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận. B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 2.1 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) các nguyên tố sau đây trong bảng tuần hoàn, cho biết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố đó như sau: 1. 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 2. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 2.2 Ion M3+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p63d5. 1. Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. Cho biết M là kim loại gì? 2. Trong điều kiện không có không khí, cho M cháy trong khí Cl2 thu được một chất A và nung hỗn hợp bột (M và S) được một hợp chất B. Bằng các phản ứng hóa học, hãy nhận biết thành phần và hóa trị của các nguyên tố trong A và B. 2.3 Giả sử nguyên tố M ở ô số 19 trong bảng tuần hoàn chưa được tìm ra và ô này vẫn còn được bỏ trống. Hãy dự đoán những đặc điểm sau về nguyên tố đó: 1. Tính chất đặc trưng. 2. Công thức oxit. Oxit đó là oxit axit hay oxit bazơ? 2.4 Nguyên tử của nguyên tố R có phân mức năng lượng cao nhất là 4s2. 1. Viết cấu hình electron của nguyên tử R 2. Vị trí trong bảng tuần hoàn. 3. Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho: R + H2O hiđroxit + H2 Oxit của R + H2O Muối cacbonat của R + HCl Hiđroxit của R + Na2CO3 2.5 Một hợp chất có công thức là MAx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, A là phi kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân của M có n - p = 4, trong hạt nhân của A có n’ = p’. Tổng số proton trong MAx là 58. 1. Xác định tên nguyên tố, số khối của M, số thứ tự A trong bảng tuần hoàn. 2. Hoàn thành các phương trình hóa học: a. MXx + O2 M2O3 + XO2 b. MXx + HNO3 M(NO3)3 + H2XO4 + NO2 + H2O 2.6 M là kim loại thuộc nhóm IIA.Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại M và muối cacbonat của nó trong dung dịch HCl, thu được 4,48 lit hỗn hợp khí A (đktc). Tỉ khối của A so với khí hiđro là 11,5. 1. Tìm kim loại M 2. Tính % thể tích các khí trong A. 2.7 X, Y là hai kim loại có electron cuối cùng là 3p1 và 3d6. 1. Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy xác định tên hai kim loại X, Y. 2. Hòa tan hết 8,3 gam hỗn hợp X, Y vào dung dịch HCl 0,5M (vừa đủ), ta thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng thêm 7,8 gam. Tính khối lượng mỗi kim loại và thể tích dung dịch HCl đã dùng. 2.8 Hòa tan hết a gam oxit kim loại M (thuộc nhóm IIA) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 20%. Xác định công thức oxit kim loại M. 2.9 A, B là 2 kim loại nằm ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA. Cho 4,4 gam một hỗn hợp gồm A và B tác dụng với dung dịch HCl 1M (dư) thu được 3,36 lit khí (đktc). 1. Viết các phương trình phản ứng và xác định tên 2 kim loại. 2. Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng, biết rằng HCl dùng dư 25% so với lượng cần thiết. 2.10 Cho 0,85 gam hai kim loại thuộc hai chu kỳ kế tiếp trong nhóm IA vào cốc chứa 49,18 gam H2O thu được dung dịch A và khí B. Để trung hòa dung dịch A cần 30 ml dung dịch HCl 1M. a. Xác định hai kim loại b. Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch A. 2.11 Nguyên tố R có hóa trị cao nhất trong oxit gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất với hiđro. a. Hãy cho biết hóa trị cao nhất của R trong oxit. b. Trong hợp chất của R với hiđro có tỉ lệ khối lượng: . Không dùng bảng tuần hoàn, cho biết kí hiệu của nguyên tử R. 2.12 Nguyên tố R ở chu kì 3, nhóm VA trong bảng tuần hoàn. Không sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho biết: a. Cấu hình electron của R. b. Trong oxit cao nhất của R thì R chiếm 43,66% khối lượng. Tính số lượng mỗi loại hạt của nguyên tử R. 2.13 A và B là hai nguyên tố ở cùng một nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 32. Hãy viết cấu hình electron của A , B và của các ion mà A và B có thể tạo thành. 2.14 Hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA, ở trạng thái đơn chất A, B không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của A và B là 23. 1. Viết cấu hình electron nguyên tử của A, B. 2. Từ các đơn chất A, B và các hóa chất cần thiết, hãy viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện) điều chế hai axit trong đó A và B có số oxi hóa cao nhất. 2.15 Cho biết tổng số electron trong anion là 42. Trong các hạt nhân A và B đều có số proton bằng số nơtron. 1. Tìm số khối của A và B 2. Cho biết vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn. 2.16 Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử một nguyên tố R nhóm VIIA là 28. 1. Tính số khối. 2. Viết ký hiệu nguyên tử nguyên tố đó. 2.17 Một hợp chất ion được cấu tạo từ M+ và X2-. Trong phân tử M2X có tổng số hạt proton, nơtron, electron là 140 hạt. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 23. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31. 1. Viết cấu hình electron của M và X. 2. Xác định vị trí của M và của X trong bảng tuần hoàn. 2.18 Khi biết được số thứ tự Z của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, ta có thể biết được các thông tin sau đây không, giải thích ngắn gọn: 1. Cấu hình electron 4. Tính chất cơ bản 2. Số khối 5. Hóa trị cao nhất trong oxit 3. Kí hiệu nguyên tử 6. Hóa trị trong hợp chất với hiđro 2.19 Khi biết cấu hình lớp electron ngoài cùng của nguyên tử một nguyên tố nhóm A, ta có thể biết được các thông tin sau đây không? 1. Tính chất hóa học cơ bản 2. Cấu hình electron 3. Vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn 4. Công thức oxit cao nhất 5. Kí hiệu nguyên tử 6. Công thức hợp chất với hiđro Giải thích ngắn gọn các câu trả lời. 2.20 Một số đặc điểm của các nguyên tố kim loại kiềm được trình bày ở bảng sau: Nguyên tố Li Na K Rb Cs Cấu hình electron [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1 [Xe]6s1 Bán kính nguyên tử (nm) 0,155 0,189 0,236 0,248 0,268 Năng lượng ion hóa, kJ/mol I1 520 496 419 403 376 I2 7295 4565 3069 2644 2258 1. Giải thích sự biến đổi năng lượng ion hóa thứ nhất? Tại sao năng lượng ion hóa thứ hai lớn hơn rất nhiều so với năng lượng ion hóa thứ nhất? 2. Tại sao trong các hợp chất, số oxi hóa của các kim loại kiềm luôn là +1, chúng có thể tạo ra số oxi hóa cao hơn hay không ? 2.21 Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại A và B là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn của nguyên tử A là 12. a. Xác định 2 kim loại A và B. Cho biết số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố: Na (Z = 11), Mg (Z= 12), Al (Z =13), K (Z = 19), Ca (Z = 20), Fe (Z = 26), Cu (Z = 29), Zn (Z = 30). b. Viết phương trình phản ứng điều chế A từ muối cacbonat của A và điều chế B từ một oxit của B. (Trích Đề thi ĐH - CĐ khối B, năm 2003) 2.22 Cho 10 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu được 6,11 lit khí hiđro (đo ở 25oC và 1 atm). a. Hãy xác định tên của kim loại M đã dùng. b. Cho 4 gam kim loại M vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu được dung dịch B. Tính nồng độ mol/l các chất trong cốc sau phản ứng. Coi thể tích dung dịch trong cốc vẫn là 2,5 l. 2.23 Một hợp chất có công thức XY2 trong đó X chiếm 50% về khối lượng. Trong hạt nhân của X và Y đều có số proton bằng số nơtron. Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32. a. Viết cấu hình electron của X và Y. b. Xác định vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn. 2.24 Cho biết cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố (thuộc chu kỳ 3) A, M, X lần lượt là ns1, ns2np1, ns2np5. 1. Xác định vị trí của A, M, X trong bảng tuần hoàn và cho biết tên của chúng. 2. Hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ sau: A(OH)m + MXy A1 + ... A1 + A(OH)m A2 (tan) + ... A2 + HX + H2O A1 + ... A1 + HX A3 (tan) + ... Trong đó M, A, X là các nguyên tố tìm thấy ở câu 1. 2.25 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hóa trị n). Chia A làm hai phần bằng nhau: Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lit khí H2. Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,016 lit khí SO2. Viết các phương trình phản ứng và xác định tên kim loại M. Các khí đo ở đktc. 2.26 R là kim loại hóa trị II. Đem hòa tan 2 gam oxit của kim loại này vào 48 gam dung dịch H2SO4 6,125% loãng thu được dung dịch A trong đó nồng độ H2SO4 chỉ còn 0,98%. 1. Viết phương trình hóa học và xác định R. Biết RSO4 là muối tan. 2. Tính thể tích dung dịch NaOH 8% (d =1,05 g/ml) cần cho vào A để thu được lượng kết tủa lớn nhất. 2.27 M là kim loại hóa trị II. Hòa tan m gam M vào 200 gam dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thì thu được dung dịch A và 0,672 lit khí (ở 54,60C và 2 atm). Chia A thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 1 gam chất rắn. Xác định kim loại M và tính nồng độ % dung dịch axit đã dùng. Phần 2: làm bay hơi nước thu được 6,15 gam muối ngậm nước dạng MSO4.nH2O. Xác định công thức muối ngậm nước. 2.28 Hòa tan 16,2 gam kim loại M (nhóm IIIA) vào 5 lit dung dịch HNO3 0,5M (d = 1,25 g/ml). Sau khi kết thúc phản ứng thu được 5,6 lit hỗn hợp khí NO và N2 (đktc). Tỉ khối của hỗn hợp khí này so với hiđro là 14,4. 1. Xác định kim loại R. 2. Tính nồng độ % của dung dịch HNO3 trong dung dịch sau phản ứng. 2.29 Cấu tạo các lớp electron của nguyên tử các nguyên tố A, B, C, D, E như sau: A: 2/2 B: 2/8/8/2 C: 2/7 D: 2/8/7 E: 2 1. Xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn. 2. Nguyên tố nào có tính kim loại mạnh nhất? Phi kim mạnh nhất? Nguyên tố nào kém hoạt động nhất? Giải thích? 2.30 Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba và hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào nước, thu được dung dịch D và 11,2 lit khí đo ở đktc. Nếu thêm 0,18 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết bari. Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na2SO4. Xác định tên hai kim loại kiềm. Cho: Ba = 137, Li =7, Na = 23, K =39, Rb = 85, Cs = 133. C. BÀI TẬP TỰ LUYỆN 2.31 Hai nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì trong bảng tuần hoàn, có tổng điện tích hạt nhân là 25. 1. Xác định vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn. 2. So sánh tính chất hóa học của A và B; tính bazơ của oxit tạo thành từ A và B. 2.32 Hãy giải thích tại sao: 1. Trong một chu kì, độ âm điện tăng dần theo chiều từ trái sang phải; còn trong một nhóm, độ âm điện giảm dần theo chiều từ trên xuống dưới. 2. Trong một chu kì, năng lượng ion hóa tăng dần theo chiều từ trái sang phải; còn trong một nhóm, năng lượng ion hóa giảm dần theo chiều từ trên xuống dưới. 3. Trong một chu kì, tính phi kim tăng dần, tính kim loại giảm dần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân. 2.33 Cho biết bán kính nguyên tử các nguyên tố sau (tính theo Å, 1Å = 10-10 m). Nguyên tố Na Mg Al Si P S Cl r (Å) 1,86 1,60 1,43 1,17 1,10 1,04 0,99 Nguyên tố Li Na K Rb Cs r (Å) 1,52 1,86 2,31 2,44 2,62 Nhận xét sự thay đổi bán kính của các nguyên tử trên có tuân theo quy luật nào hay không? Nếu có, hãy giải thích tại sao? 2.34 X là nguyên tố thuộc chu kì 3, X tạo với hiđro một hợp chất khí có công thức H2X, trong đó X có số oxi hóa thấp nhất. 1. Xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn. 2. Viết phương trình phản ứng khi lần lượt cho H2X tác dụng với nước Cl2, dung dịch FeCl3, dung dịch CuSO4. 2.35 R là một nguyên tố phi kim. Tổng đại số số oxi hóa dương cao nhất với 2 lần số oxi hóa âm thấp nhất của R là +2. Tổng số proton và nơtron của R nhỏ hơn 34. 1. Xác định R 2. X là hợp chất khí của R với hiđro, Y là oxit của R có chứa 50% oxi về khối lượng. Xác định công thức phân tử của X và Y. 2.36 Một dung dịch nước có chứa 35 gam một hỗn hợp muối cacbonat của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp. Thêm từ từ và khuấy đều dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch trên. Khi phản ứng xong, thu được 2,24 lit khí CO2 ở đktc và một dung dịch A. Thêm một lượng nước vôi trong dư vào dung dịch A, thu được 20 gam kết tủa. 1. Xác định các kim loại kiềm. 2. Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu. 2.37 A và B là hai kim loại thuộc nhóm IIA. Hòa tan hoàn toàn 15,05 gam hỗn hợp X gồm hai muối clorua của A và B vào nước thu được 100 gam dung dịch Y. Để kết tủa hết ion Cl- có trong 40 gam dung dịch Y bằng dung dịch AgNO3 thì thu được 17,22 gam kết tủa. Hãy xác định các kim loại A và B, biết tỉ số khối lượng nguyên tử của chúng là 3:5. 2.38 Hỗn hợp A gồm hai muối cacbonat của hai kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA. Hòa tan hoàn toàn 3,6 gam hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu được khí B, cho toàn bộ lượng khí B hấp thụ hết bởi 3 lit dung dịch Ca(OH)2 0,015M, thu được 4 gam kết tủa. Xác định hai muối cacbonat và tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp A. 2.39 Để khử hoàn toàn 8 gam oxit của một kim loại thành kim loại cần dùng 3,36 lit H2. Hòa tan hết lượng kim loại thu được vào dung dịch HCl loãng thấy thoát ra 2,24 lit khí H2. Xác định công thức của oxit. Biết các khí đo ở đktc. 2.40 Bảng dưới đây cho biết bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa của các nguyên tử nguyên tố chu kỳ 3 Nguyên tố Na Mg Al Si P S Cl r (nm) 0,186 0,160 0,143 0,117 0,110 0,104 0,099 I1 (kJ/mol) 497 738 578 786 1012 1000 1251 1. Dựa vào các dữ kiện trên hãy cho nhận xét về sự biến đổi bán kính và sự biến đổi năng lượng ion hóa I1 của các nguyên tố trong chu kỳ. 2. Cho biết sự biến đổi tính chất axit - bazơ trong dãy oxit và hiđroxit dưới đây: Na2O - MgO - Al2O3 - SiO2 - P2O5 - SO3 - Cl2O7 NaOH - Mg(OH)2 - Al(OH)3 - H2SiO3 - H3PO4 - H2SO4 - HClO4. D. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 2.41 Dãy nguyên tử nào sau đậy được xếp theo chiều bán kính nguyên tử tăng ? A. I, Br, Cl, P B. C, N, O, F C. Na, Mg, Al, Si D. O, S, Se, Te. 2.42 Tính chất kim loại của các nguyên tố trong dãy Mg – Ca – Sr - Ba biến đổi theo chiều : A. Tăng B. giảm C. Không thay đổi D. Vừa giảm vừa tăng 2.43 Tính chất phi kim của các nguyên tố trong dãy N- P-As-Sb-Bi biến đổi theo chiều : A. Tăng B. giảm C. Không thay đổi D. Vừa giảm vừa tăng. 2.44 Tính chất bazơ của hiđroxit của nhóm IA theo chiều tăng của số thứ tự là: A. Tăng B. giảm C. Không thay đổi D. Vừa giảm vừa tăng. 2.45 Cho các hình vẽ sau, mỗi hình cầu là 1 trong các nguyên tử Na, Mg, Al, K. a b c d a, b, c, d tương ứng theo thứ tự sẽ là: A. Na, Mg, Al, K B. K, Na, Mg, Al C. Al, Mg, Na, K D. K, Al, Mg, Na 2.46 Cho các nguyên tử a, b, c, d thuộc nhóm IA có bán kính trung bình như hình vẽ dưới đây: a b c d Năng lượng ion hóa I1 tăng dần theo thứ tự: A.a < b < c < d B.d < c < b < a C.a < c < b < d D.d < b < c < a 2.47 Cho nguyên tử của nguyên tố X có cấu tạo như sau: Vị trí của nguyên tố X trong bảng tuần hoàn là: Ô số 7, chu kì 2, nhóm VIIA. Ô số 7, chu kì 2, nhóm VA Ô số 5, chu kì 2, nhóm VA Ô số 5, chu kì 7, nhóm VIIA. 2.48 Cho ion đơn nguyên tử X có điện tích 2+ có cấu tạo như sau: Cho biết vị trí của X trong bảng tuần hoàn. A.Ô số 10, chu kì 2, nhóm VIIIA. B.Ô số 12, chu kì 3, nhóm VIIIA. C.Ô số 12, chu kì 3, nhóm IIA. D.Ô số 10, chu kì 2, nhóm IIA. 2.49 Cho cấu hình của nguyên tố X sau, cho biết kết luận nào đúng? ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ 1s2 2s2 2p6 3s2 X ở ô số 12, chu kỳ 3, nhóm IIIA trong bảng tuần hoàn. X ở ô số 12, chu kỳ 3, nhóm IIIB trong bảng tuần hoàn. X ở ô số 12, chu kỳ 2, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn. X ở ô số 12, chu kỳ 3, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn. 2.50 Nguyên tử nguyên tố X, các ion Y+ và Z2- đều có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 3p6. Số thứ tự của X, Y, Z trong bảng tuần hoàn lần lượt là A. 18, 19 và 16 B. 10, 11 và 8 C. 18, 19 và 8 D. 1, 11 và 16 2.51 Tổng số hạt cơ bản (p, n, e) trong nguyên tử nguyên tố X là 46, biết số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 14. Xác định chu kì, số hiệu nguyên tử của X trong bảng tuần hoàn. A. Chu kì 2, ô 7 B. Chu kì 3, ô 15 C. Chu kì 3 ô 16 D. Chu kì 3 ô 17 2.52 Hòa tan hoàn toàn 3,1g hỗn hợp hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp vào nước thu được 1,12 lít hiđro (đktc). Hai kim loại kiềm đã cho là A. Li và Na B. Na và K C. K và Rb D. Rb và Cs 2.53 Cho 0,64 g hỗn hợp gồm kim loại M và oxit của nó MO, có số mol bằng nhau, tác dụng hết với H2SO4 loãng. Thể tích khí H2(đktc) thu được là 0,224 lit. Cho biết M thuộc nhóm IIA. Xác định M là nguyên tố nào sau đây ? A. Mg B. Ca C. Sr D. Ba 2.54 Hai kim loại X và Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kỳ có tổng số proton trong hai hạt nhân nguyên tử là 25. Số electron lớp ngoài cùng của X và Y lần lượt là : A. 1 và 2 B. 2 và 3 C. 1 và 3 D. 3 và 4 2.55 Ion M2+ có cấu tạo lớp vỏ electron ngoài cùng là 2s2 2p6. Cấu hình electron của M và vị trí của nó trong bảng tuần hoàn là A. 1s22s22p4 , ô 8 chu kỳ 2, nhóm VIA. B. 1s22s22p63s2 , ô 12 chu kỳ 3, nhóm IIA. C. 1s22s22p63s 3p , ô 12 chu kỳ 3, nhóm IIA. D. 1s22s22p63s23p , ô 13 chu kỳ 3, nhóm IIIA. E. ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP D A B A B A B A D A B B A B A 2.1 Trả lời 1. Số thứ tự 20, chu kì 4, nhóm IIA. 2. Số thứ tự 25, chu kì 4, nhóm VIIB. 2.2 Trả lời 1. Tổng số electron của nguyên tử M là 26. Số thứ tự 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. M là Fe. 2. - Fe cháy trong khí clo: 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 Hòa tan sản phẩm thu được vào nước thu được dung dịch. Lấy vài ml dung dịch cho tác dụng với dung dịch AgNO3, có kết tủa trắng chứng tỏ có gốc clorua: FeCl3 + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 3AgCl Lặp lại thí nghiệm với dung dịch NaOH, có kết tủa nâu đỏ chứng tỏ có Fe(III): FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl - Nung hỗn hợp bột Fe và bột S: Fe + S FeS Cho B vào dung dịch H2SO4 loãng, có khí mùi trứng thối bay ra chứng tỏ có gốc sunfua: FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S (trứng thối) Nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch thu được, có kết tủa trắng xanh chứng tỏ có Fe(II): FeSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Fe(OH)2 (trắng xanh) 2.3 Trả lời 1. Cấu hình electron của nguyên tố đó là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Tính chất đặc trưng của M là tính kim loại. 2. Nguyên tố đó nằm ở nhóm IA nên công thức oxit là M2O. Đây là một oxit bazơ. 2.4 Giải 1. Cấu hình electron của nguyên tử R là: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 2. Nguyên tố A nằm ở ô số 20, chu kỳ 4, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn. 3. R hóa trị II (R thuộc nhóm IIA). Các phương trình hóa học: R + 2H2O R(OH)2 + H2­ RO + H2O R(OH)2 RCO3 + 2HCl RCl2 + CO2­ + H2O R(OH)2 + Na2CO3 RCO3 + 2NaOH 2.5 Giải 1. Trong hợp chất MAx, M chiếm 46,67% về khối lượng nên: . Thay n - p = 4 và n’ = p’ ta có: hay: 4(2p + 4) = 7xp’. Tổng số proton trong MAx là 58 nên: p + xp’ = 58. Từ đây tìm được: p = 26 và xp’ = 32. Do A là phi kim ở chu kì 3 nên 15 p’ 17. Vậy x = 2 và p’ = 16 thỏa mãn. Vậy M là Fe và M là S. 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng: a. 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2­ b. FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2­ + 7H2O 2.6 Giải 1. Gọi số mol các chất trong hỗn hợp đầu: M = a mol; MCO3 = b mol. M + 2HCl MCl2 + H2 (1) (mol): a a MCO3 + 2HCl MCl2 + CO2 + H2O (2) (mol): b b Số mol H2 = = 0,2 nên: a + b = 0,2 (3) MA = 11,52 = 23 nên hay 2a + 44b = 4,6 (4) Theo bài: Ma + (M + 60)b = 10,8 (5) Từ (3), (4), (5) ta tìm được: a = 0,1 mol; b = 0,1 mol; M = 24 (Mg). 2. % = 50%; % = 50%. 2.7 Giải 1. Phân mức năng lượng của nguyên tử X và Y lần lượt là: 1s22s22p63s23p1 và 1s22s22p63s23p64s23d6. Cấu hình electron của nguyên tử X và Y lần lượt là: 1s22s22p63s23p1 và 1s22s22p63s23p63d64s2. Dựa vào bảng tuần hoàn ta tìm được X là Al và Y là Fe. 2. Gọi số mol các chất trong hỗn hợp: Al = a mol; Fe = b mol. Ta có: 27a + 56b = 8,3 (1) 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (2) (mol): a 3a 1,5a Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (3) (mol): b 2b b Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng thêm 7,8 gam nên: 8,3 - = 7,8. Vậy: = 0,5 gam = 0,25 mol 1,5a + b = 0,25 (4) Từ (1) và (4) ta tìm được: a = 0,1 mol; b = 0,1 mol. mAl = 270,1 = 2,7 (gam); mFe = 560,1 = 5,6 (gam); VHCl = = 1 (lit). 2.8 Giải Gọi số mol oxit MO = x mol. MO + H2SO4 MSO4 + H2O (mol): x x x Ta có: (M + 16)x = a Khối lượng dung dịch axit H2SO4 ban đầu = = 560x (gam). Khối lượng dung dịch sau phản ứng = a + 560x = (M + 16)x + 560x. Theo bài: C% (MSO4) = 20% nên:. Từ đây tìm được M = 24 (magie). Oxit kim loại cần tìm là MgO. 2.9 Giải 1. Gọi công thức chung của hai kim loại là M = a mol. M + 2HCl MCl2 + H2 (mol): a 2a a Số mol H2 = 0,15 mol nên a = 0,15 mol. Ta có: Ma = 4,4 M = 29,33. A và B là 2 kim loại nằm ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA nên A là Mg và B là Ca. 2. Thể tích dung dịch HCl cần dùng = = 0,3 (lit) = 300 (ml). Thể tích dung dịch HCl đã dùng = 300 + 25%.300 = 375 (ml). 2.10 Giải a. Gọi công thức chung của kim loại là R = a mol. 2R + 2H2O 2ROH + H2 (mol): a a a 0,5a ROH + HCl RCl + H2O (mol): a a Số mol HCl = 0,03 mol nên a = 0,03 mol. Ta có: Ra = 0,85 R = 28,33. Vậ