Sách bài tập Hoá học 10 Bài 2 (Kết nối tri thức): Nguyên tố hoá học

Giải SBT Hoá học lớp 10 Bài 2: Nguyên tố hoá học

Nhận biết

Giải SBT Hoá học 10 trang 6

Bài 2.1 trang 6 SBT Hóa học 10: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Số hiệu nguyên tử bằng số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử

B. Số khối của hạt nhân bằng tổng số proton và số neutron.

C. Trong nguyên tử, số đơn vị điện tích hạt nhân bằng số proton và bằng số neutron.

D. Nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân.

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Phát biểu C là sai. Sửa lại đúng là: Trong nguyên tử, số đơn vị điện tích hạt nhân bằng số proton và bằng số electron.

Bài 2.2 trang 6 SBT Hóa học 10: Số hiệu nguyên tử cho biết thông tin nào sau đây?

A. Số proton

B. Số neutron

C. Số khối

D. Nguyên tử khối

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Số hiệu nguyên tử = số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron.

Bài 2.3 trang 6 SBT Hóa học 10: Dãy nào sau đây gồm các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học?

A.${}_6^{14}X{,}_7^{14}Y{,}_8^{14}Z$

B.${}_9^{19}X{,}_{10}^{19}Y{,}_{10}^{20}Z$

C.${}_{14}^{28}X{,}_{14}^{29}Y{,}_{14}^{30}Z$

D.${}_{18}^{40}X{,}_{19}^{40}Y{,}_{20}^{40}Z$

Lời giải:

Đáp án đúng là: C

Dãy ${}_{14}^{28}X{,}_{14}^{29}Y{,}_{14}^{30}Z$ gồm các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học vì cùng có Z = 14.

Bài 2.4 trang 6 SBT Hóa học 10: Kí hiệu nào sau đây viết đúng?

A.${}_7^{15}N$

B.$O16$

C.$S16$

D.${}_{12}^{24}Mg$

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Cách viết kí hiệu nguyên tử:

Bài 2.5 trang 6 SBT Hóa học 10: Thông tin nào sau đây không đúng về ${}_{82}^{206}Pb$

A. Số đơn vị điện tích hạt nhân là 82.

B. Số proton và neutron là 82

C. Số neutron là 124

D. Số khối là 206

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Kí hiệu nguyên tử ${}_{82}^{206}Pb$ cho biết:

Số hiệu nguyên tử = số đơn vị điện tích hạt nhân = số proton = số electron = 82

Số khối = 206

Số neutron = số khối – số hiệu nguyên tử = 206 – 82 = 124

Thông hiểu

Bài 2.6 trang 6 SBT Hóa học 10: Cho kí hiệu các nguyên tử sau

${}_6^{14}X,{ }_{ 7}^{14}Y,{ }_8^{16}Z,{ }_9^{19}T,{ }_8^{17}Q,{ }_9^{16}M,{ }_{10}^{19}E,{ }_7^{16}G,{ }_8^{18}L$

Dãy nào sau đây gồm các nguyên tử thuộc cùng một nguyên tố hóa học?

A.${}_6^{14}X,{ }_7^{14}Y,{ }_8^{16}Z$

B. ${}_8^{16}Z,{ }_9^{16}M,{ }_7^{16}G$

C.${}_8^{17}Q,{ }_9^{16}M,{ }_{10}^{19}E$

D.${}_8^{16}Z,{ }_8^{17}Q,{ }_8^{18}L$

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Các nguyên tử ${}_8^{16}Z,{ }_8^{17}Q,{ }_8^{18}L$ thuộc cùng một nguyên tố hóa học vì cùng có Z = 8.

Bài 2.7 trang 6 SBT Hóa học 10: Nitrogen có hai đồng vị bền là${}_7^{14}N$ và${}_7^{15}N$. Oxygen có ba đồng vị bền là ${}_8^{16}O,{ }_8^{17}O$ và ${}_8^{18}O$ . Số hợp chất NO₂ tạo bởi các đồng vị trên là

A. 3

B. 6

C. 9

D. 12

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Đồng vị $N714$ kết hợp với (${}_8^{16}O$ , ${}_8^{16}O$ ); (${}_8^{17}O$ , ${}_8^{17}O$ ); (${}_8^{18}O$, ${}_8^{18}O$); ( ${}_8^{16}O$;${}_8^{17}O$ ); ( ${}_8^{16}O$, ${}_8^{18}O$); ( ${}_8^{17}O$,${}_8^{18}O$ ) được 6 hợp chất NO₂.

Tương tự, đồng vị ${}_7^{15}N$ kết hợp vớ 6 cặp đồng vị O như trên được 6 hợp chất NO₂ nữa.

Giải SBT Hoá học 10 trang 7

Bài 2.8 trang 7 SBT Hóa học 10: Trong tự nhiên, bromine có hai đồng vị bền là chiếm 50,69% số nguyên tử và $B3581r$ chiếm 49,31% số nguyên tử. Nguyên tử khối trung bình của bromine là

A. 80,00

B. 80,112

C. 80,986

D. 79,986

Lời giải:

Đáp án đúng là: D

Nguyên tử khối trung bình của bromine là:

$\overline{A}=\frac{79.50,69+81.49,31}{100}$= 79,986

Bài 2.9 trang 7 SBT Hóa học 10: Oxygen có ba đồng vị với tỉ lệ % số nguyên tử tương ứng là $O16$ (99,757%),$O17$ (0,038%), $O18$ (0,205%). Nguyên tử khối trung bình của oxygen là

A. 16,0

B. 16,2

C. 17,0

D. 18,0

Lời giải:

Đáp án đúng là: A

Nguyên tử khối trung bình của oxygen là:

$\overline{A}=\frac{16.99,757+17.0,038+18.0,205}{100}$= 16,0

Bài 2.10 trang 7 SBT Hóa học 10: Nguyên tố R có hai đồng vị, nguyên tử khối trung bình là 79,91. Một trong hai đồng vị là $R79$ (chiếm 54,5%). Nguyên tử khối của đồng vị thứ hai là

A. 80

B. 81

C. 82

D. 80,5

Lời giải:

Đáp án đúng là: B

Đặt nguyên tử khối của đồng vị thứ hai là A₂

Phần trăm đồng vị A₂ là 100% – 54,5% = 45,5%

Ta có: $\overline{A}=79,91=\frac{79.54,5+A_2.45,5}{100}$

⇒ A₂ = 81

Vậy nguyên tử khối của đồng vị thứ hai là 81.

Vận dụng

Bài 2.11 trang 7 SBT Hóa học 10: Boron là nguyên tố có nhiều tác dụng đối với cơ thể người như: làm lành vết thương, điều hòa nội tiết sinh dục, chống viêm khớp, … Do ngọn lửa cháy có màu lục đặc biệt nên boron vô định hình được dùng làm pháo hoa. Boron có hai đồng vị là $B10$ và $B11$ , nguyên tử khối trung bình là 10,81. Tính phần trăm số nguyên tử mỗi đồng vị của boron.

Lời giải:

Gọi %$B10$ là x, %$B11$ = 100 – x

Ta có: $\overline{A}=10,81=\frac{10x+11\left(100–x\right)}{100}$

⇒ x = 19 và 100 – x = 81.

Vậy phần trăm số nguyên tử $B10$ là 19% và $B11$ là 81%

Bài 2.12 trang 7 SBT Hóa học 10: Đồng vị phóng xạ cobalt (Co – 60) phát ra tia γ có khả năng đâm xuyên mạnh, dùng điều trị các khối u ở sâu trong cơ thể. Cobalt có ba đồng vị: ${}_{27}^{59}Co$ (chiếm 98%), ${}_{27}^{58}Co$ và ${}_{27}^{60}Co$ ; nguyên tử khối trung bình là 58,982. Xác định hàm lượng % của đồng vị phóng xạ Co – 60.

Lời giải:

Gọi hàm lượng ${}_{27}^{58}Co$ và ${}_{27}^{60}Co$ lần lượt là x% và y%.

Ta có: 98 + x + y = 100 (1)

$\overline{A}=58,982=\frac{59.98+58.x+60.y}{100}$(2)

Giải hệ hai phương trình (1) và (2) ta được: x = 1,9 và y = 0,1

Vậy hàm lượng % của đồng vị phóng xạ Co – 60 là 0,1%

Bài giảng Hóa học 10 Bài 2: Nguyên tố hoá học – Kết nối tri thức

Xem thêm các bài giải SBT Hoá học lớp 10 Kết nối tri thức hay, chi tiết khác:

Bài 1: Thành phần của nguyên tử

Bài 2: Nguyên tố hoá học

Bài 3: Cấu trúc lớp vỏ electron nguyên tử

Bài 4: Ôn tập chương 1

Bài 5: Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Lý thuyết Nguyên tố hóa học

I. Nguyên tố hóa học

Nguyên tố hóa học là tập hợp các nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân. Trong nguyên tử, số đơn vị điện tích hạt nhân bằng số electron ở vỏ nguyên tử. Các electron trong nguyên tử quyết định tính chất hóa học của nguyên tử, nên các nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có tính chất hóa học giống nhau.

Ví dụ 1: Tất cả nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân là 6 đều thuộc nguyên tố carbon dù chúng có thể có số neutron khác nhau.

Ví dụ 2: Cho các nguyên tử sau: B (Z = 8, A = 16), D (Z = 7, A = 14), E (Z = 9, A = 19), F (Z = 8, A = 18).

Trong các nguyên tử trên, nguyên tử B và F thuộc cùng một nguyên tố hóa học vì có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (Z = 8).

II. Kí hiệu nguyên tử

Số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử của một nguyên tố hóa học (còn được gọi là số hiệu nguyên tử (Z) của nguyên tố đó) và số khối (A) là những đặc trưng cơ bản của một nguyên tử.

Khi viết kí hiệu nguyên tử, đặt hai chỉ số đặc trưng ở bên trái kí hiệu nguyên tố, trong đó số hiệu nguyên tử Z ở phía dưới và số khối A ở phía trên.

Ví dụ 1: Kí hiệu nguyên tử helium là $H24e$. Cho biết:

+ Nguyên tử helium có kí hiệu là He.

+ Số hiệu nguyên tử helium là Z = 2 = số proton = số electron.

+ Số khối của nguyên tử helium là A = 4.

A = Z + N $\to$ Số neutron = N = A – Z = 4 – 2 = 2.

Ví dụ 2: Nguyên tử nitrogen có 7 proton và 7 neutron.

Ta có:

+ Số hiệu nguyên tử Z = số proton = 7.

+ Số khối của nguyên tử nitrogen là A = Z + N = 7 + 7 = 14.

$\to$Kí hiệu nguyên tử nitrogen là $N714$.

III. Đồng vị

Đồng vị là những nguyên tử có cùng số đơn vị điện tích hạt nhân (cùng số proton) nhưng có số neutron khác nhau.

Ví dụ 1: Mô hình cấu tạo nguyên tử các đồng vị của nguyên tố hydrogen.

Các đồng vị khác nhau về số neutron nên khác nhau về khối lượng của hạt nhân nguyên tử, đồng thời khác nhau về một số tính chất vật lí.

Ví dụ 2: Ở dạng đơn chất, đồng vị $C1737l$ có tỉ khối lớn hơn, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn đồng vị $C1735l$.

IV. Nguyên tử khối

1. Nguyên tử khối

Nguyên tử khối là khối lượng của nguyên tử, cho biết khối lượng của nguyên tử đó nặng gấp bao nhiêu lần đơn vị khối lượng nguyên tử. Do khối lượng proton và neutron đều xấp xỉ 1,0 amu, còn khối lượng electron nhỏ hơn rất nhiều (0,00055 amu), nên có thể coi khối lượng nguyên tử xấp xỉ số khối.

Ví dụ: Nguyên tử của nguyên tố potassium có 19 proton và 20 neutron.

Nguyên tử khối của potassium là A = 19 + 20 = 39.

2. Nguyên tử khối trung bình

Nguyên tử khối của một nguyên tố là nguyên tử khối trung bình (kí hiệu $\overline{A}$) của hỗn hợp các đồng vị của nguyên tố đó.

Biểu thức tổng quát tính nguyên tử khối trung bình ($\overline{A}$): $\overline{A}=\frac{(X.a)+(Y.b)+\mathrm{\dots }}{100}$

Trong đó, $\overline{A}$ là nguyên tử khối trung bình; X và Y, … lần lượt là nguyên tử khối của các đồng vị X và Y, …; a và b, … lần lượt là % số nguyên tử của các đồng vị X và Y, …

Ví dụ 1: Trong tự nhiên, nguyên tố chlorine có hai đồng vị bền là $C1735l$ (chiếm 75,77%) và $C1737l$ (chiếm 24,23% số nguyên tử).

Nguyên tử khối trung bình của chlorine:$\overline{A}=\frac{(75,77.35)+(24,23.37)}{100}=35,48$ .

Ví dụ 2: Nguyên tử khối trung bình của copper bằng 63,546. Copper tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng đồng vị $C2963u$ và $C2965u$ . Tính phần trăm số nguyên tử của đồng vị $C2963u$ tồn tại trong tự nhiên.

Hướng dẫn:

Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị $C2963u$ và $C2965u$ lần lượt là x (%) và y (%).

Ta có: x + y = 100 (*).

Nguyên tử khối trung bình của copper: $\overline{A}=\frac{63x+65y}{100}=63,546$ (**).

Từ (*) và (**), suy ra: x = 72,7 và y = 27,3.