Bài tập Hóa học 10: Đồng vị (Có đáp án)

Bài tập đồng vị có đáp án

Bài tập Hóa học 10: Đồng vị tổng hợp các dạng bài tập về đồng vị cơ bản và nâng cao, giúp các em củng cố và nâng cao kiến thức về phần nguyên tử trong chương trình Hóa học lớp 10. Mời các em cùng tham khảo và làm bài.

A. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác số notron, do đó số khối của chúng khác nhau.

Ví dụ: Nguyên tố O có 3 đồng vị là

Nguyên tử khối trung bình

Công thức: \overline A  = \frac{{{A_1}.{x_1} + {A_2}.{x_2} + {A_3}.{x_3} + ....{A_n}.{x_n}}}{{100}}

Trong đó A1, A2, A3,… là số khối của các đồng vị.

- x, y, z,… là thành phần % của các đồng vị.

DẠNG I. TÍNH % KHỐI LƯỢNG CỦA MỘT ĐỒNG VỊ TRONG PHÂN TỬ

1. Phương pháp giải

Hầu hết các nguyên tố có mặt trong tự nhiên là hỗn hợp các đồng vị bền

Áp dụng công thức: \overline A  = \frac{{{A_1}.{x_1} + {A_2}.{x_2} + {A_3}.{x_3} + ....{A_n}.{x_n}}}{{100}}

- Trong đó A1, A2, A3,… là số khối của các đồng vị.

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

Sử dụng sơ đồ đường chéo:

Bài tập đồng vị có đáp án

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Trong tự nhiên nguyên tố Brom có 2 đồng vị, trong đó đồng vị {}_{35}^{79}Brchiếm 54,5% về số lượng. Số khối của đồng vị còn lại là?

Hướng dẫn giải

Đặt A2 là số khối của đồng vị thứ hai.

Phần trăm số lương của nó là: 100 - 54,5 = 45,5

Ta có:

\overline M  = \frac{{{A_1}.{x_1} + {A_2}.{x_2}}}{{100}} = \frac{{54,5.79 + {A_2}.45,5}}{{100}} =  > {A_2} = 81

3. Bài tập vận dụng

Câu 1. Khối lượng nguyên tử của B bằng 10,81. B trong tự nhiên gồm hai đồng vị 10B và 11B. Hỏi có bao nhiêu phần trăm 11B trong axit boric H3BO3. Cho H3BO3 = 61,81.

Đáp án hướng dẫn giải

Giả sử % của 10B và 11B trong tự nhiên lần lượt là x, y.

Ta có hệ phương trình:

\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
10x + 11y = 10,81\\
x + y = 1
\end{array} \right. =  > \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,19\\
y = 0,81
\end{array} \right.\\
 =  > \% {}^{11}B = \frac{{0,81.11}}{{2 + 10,81 + 16.3}} \approx 14,42\% 
\end{array}

Câu 2. Trong tự nhiên đồng vị 37Cl chiếm 24,23,% số nguyên tử clo. Tính thành phần phần trăm về khối lượng 37Cl có trong HClO4 (với hidro là đồng vị 1H, oxi là đồng vị 16O). Cho khối lượng nguyên tử trung bình của Clo là 35,5

Đáp án hướng dẫn giải

Đặt số mol HClO4 là 1 mol thì có 0,2423 mol 37Cl

=  > \% {}^{37}Cl = \frac{{37.0,2423}}{{1 + 35,5 + 16.4}}.100\%  \approx 8,9205\%

Câu 3. Trong tự nhiên Brom có 2 đồng vị là 79Br và 81Br có nguyên tử khối trung bình là 79,92. Thành phần phần trăm về khối lượng của 81Br trong NaBr là bao nhiêu. Cho MNa = 23

Đáp án hướng dẫn giải

Gọi phần trằm đồng vị 79Br là a%

=> Phần trăm của đồng vị 81Br là 100% - a%

Nguyên tử khối trung bình của Br:

= \frac{{79a.81(100 - a)}}{{100}}.100\%  \approx 79,9 =  > a = 54,5

Câu 4. Cho hợp chất XY2 tạo bởi hai nguyên tố X, Y. Y có hai đồng vị 79Y: chiếm 55% số nguyên tử Y và đồng vị 81Y. Trong XY2, phần trăm khối lượng của X là bằng 28,51%. Tính nguyên tử khối trung bình của X, Y.

Đáp án hướng dẫn giải

X = 63,73

Y = 79,

Giải thích các bước giải:

Phần trăm số nguyên tử của 81Y = 100%−55% = 45%

Suy ra, nguyên tử khối trung bình của Y là :

\bar{M_{Y} }= 79.55% + 81.45% = 79,9

Ta có :

% X= (X/X+2Y).100% = (X/X+79,9.2).100%= 28,51%

⇒ X = 63,73

Câu 5. Trong tự nhiên Cu có 2 đồng vị là là 63Cu và 65Cu. Khối lượng nguyên tử trung bình của Cu là 63,54. Thành phần phần trăm về khối lượng của là 63Cu trong CuCl2 là bao nhiêu (biết M Cl = 35,5)

Giả sử % nguyên tử 65Cu và 63Cu trong tự nhiên lần lượt là x, y

Ta có hệ phương trình

\left\{ \begin{array}{l}
x + y = 1\\
63x + 65y = 63,54
\end{array} \right. =  > \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,73\\
y = 0,27
\end{array} \right.

Phần trăm khối lượng của 63Cu trong CuCl2 là:

{\% ^{63}}Cu = \frac{{0,73.63}}{{63,54 + 35,5.2}} = 31,18

Câu 6. Trong tự nhiên clo 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 Clo là 35,5.

Đáp án hướng dẫn giải 

Giả sử % nguyên tử 35Cl và 37Cl trong tự nhiên lần lượt là x, y.

\left\{ \begin{array}{l}
x + y = 1\\
35x + 37y = 35,5
\end{array} \right. =  > \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,75\\
y = 0,25
\end{array} \right.

Phần trăm khối lượng của 37Cl trong KClO3 là:

{\% ^{37}}Cu = \frac{{0,25.37}}{{39 + 35,5 + 16.3}} = 7,55\%

Câu 7. Cacbon có hai đồng vị bền là 126C và 136C, và Bài tập Hóa học 10: Đồng vị. Tính % khối lượng của trong hợp chất CO2 (cho MNa = 23; MO = 16)

Đáp án hướng dẫn giải

Gọi % số nguyên tử của đvị 12C và 13C lần lượt là x và y

Ta có hệ:

\hspace{0.167em}\left\{\begin{array}{l}x+y=100\\\frac{12x+13y}{100}=12,01\end{array}\right.=>{\left\{\begin{array}{l}x=99\\y=1\end{array}\right.\hspace{0.167em}}

Xét 1 mol CO2 1 mol C => mC = 12,01

2 mol O => mO = 32

Ta biết % số nguyên tử = % số mol nên

Số mol của 12C là: 0,99.1 = 0,99 mol

%m12C = (0,99.12.100)/(12,01+ 32) = 27

Câu 9. Nguyên tố 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

Đáp án hướng dẫn giải 

Gọi nguyên tử khối của bình của Ag là M.

→%mAg =M/(M+35,5) = 75,254%

→M = 107,9575

Gọi số khối của đồng vị còn lại là x, đồng vị này chiếm 48,161%

→ 107.51,839% + x.48,161% = 107,9575 → x = 109

Đáp số: 109

Câu 10. Trong tự nhiên, X có hai đồng vị 35X và 37X, chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đông vị à 11Y và 12Y, chiếm lần lượt 99,2% và 0,8% số nguyên tử Y.

a) Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY?

b) Phân tử khối trung bình của XY là

Đáp án hướng dẫn giải 

X có hai đồng vị 35X và 37X
=> \overline X\;=\;\frac{\;35.75,77\;+37.24,23}{100}=35,4846\approx35,5

Đây là Cl

Y có hai đồng vị 1Y và 2Y
=> \overline Y=\;\frac{1.99,2+2.0,8}{100}\approx1\;(g/mol)

=> Đây là H
1 nguyên tử H gắn với 1 nguyên tử Cl

+ Số cách chọn nguyên tử Cl ứng với 2 cách chọn tương đương 2 đồng vị

+ Số cách chọn nguyên tử H: 2 cách chọn tương đương 2 đồng vị

=> có 2.2 = 4 cách chọn

Đáp số: 4, 36,5

Câu 11. Nguyên tố clo có hai đồng vị bền 35Cl chiếm 75,77% và 37Cl chiếm 24,23%. Tính nguyên tử khối trung của clo?

Đáp án hướng dẫn giải

Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình:

\overline{A_X}=\frac{A.x+B.y}{100}

Trong đó đồng vị A có x% số nguyên tử, đồng vị B có y% số nguyên tử.

Vậy nguyên tử khối trung bình của nguyên tố clo bằng:

\overline{A_{Cl}}=\frac{35.75,77+37.24,23}{100}=35,48

Đáp số: 35,5

Câu 12. Trong tự nhiên có hai đồng vị bền: 37Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là 35Cl. Thành phần % theo khối lượng của 37Cl trong HClO4 là:

Đáp án hướng dẫn giải

%35Cl = 100% - 24,23% = 75,77%

→ MCl = 37 x 0,2423 + 35 x 0,7577 = 35,4846.

→ Thành phần % của 37Cl trong HClO4

\%37Cl\;=\;\frac{0,2423.37}{1+35,4846+16.4}\approx8,92

Đáp số: 8,92%

DẠNG II. TÍNH SỐ NGUYÊN TỬ CỦA ĐỒNG VỊ TRONG MỘT LƯỢNG CHẤT

1. Ví dụ minh họa

Ví dụ 2: Khối lượng nguyên tử trung bình cả Bo (B) là 10,812u. Số nguyên tử khi có 94 nguyên tử là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

\begin{array}{l}
\overline M  = \frac{{{A_1}.{x_1} + {A_2}.{x_2}}}{{100}} = \frac{{{A_1}.{x_1} + (100 - {x_1}).{A_2}}}{{100}}\\
 = \frac{{{A_1}.{x_1} + (100 - {x_1}).11}}{{100}} = 10,812 =  > {x_1} = 18,8\% 
\end{array}

Suy ra phần trăm số lượng của {}_5^{11}B là: 100% - 18,8% = 81,2%

Do đó, số nguyên tử {}_5^{11}B khi có 94 nguyên tử là:

94.81,2/18,8 = 406 nguyên tử

2. Bài tập vận dụng

Câu 10. 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?

Giả sử % của 63Cu và 65Cu trong tự nhiên lần lượt là x, y.

Ta có hệ phương trình:

\begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
63x + 65y = 63,5\\
x + y = 1
\end{array} \right. =  > \left\{ \begin{array}{l}
x = 0,75\\
y = 0,25
\end{array} \right.\\
 =  > nCuS{O_4} = \frac{{16}}{{63,5 + 32 + 16.4}} \approx 0,100313mol
\end{array}

Câu 11. Trong tự nhiên Clo 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 3,65g HCl (cho khối lượng mol của H = 1).

Hướng dẫn giải

Ta có tỉ lệ nguyên tử 35Cl:37Cl = 1,5:0,5 = 3:1

nHCl = 0,1 => nCl = 0,1

Số mol 37Cl = 0,1.1/(1+3) = 0,025

=> Số nguyên tử 37Cl = 0,025.6,02.1023

Số nguyên tử 37Cl = 0,025.6,02.1023 = 1,505.1022

Câu 12. Hidro có nguyên tử khối trung bình là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị 2H trong 9 gam nước (cho rằng trong nước chỉ có đồng vị 1H và 2H, cho MH2O = 18).

Hướng dẫn giải

1ml có khối lượng là 1gam. Số mol H2O = 1/18 = 0,056 mol

H2O -> 2H + O

Nên số mol H = 2.0056 = 0,112 mol. Số nguyên tử H là 0,122.6,023.1023

= 674576.1017

Gọi a, b tương ứng là tỉ lệ % của 1H và 2H

Ta có: a + 2b = 1,008

a + b = 1 => b = 0,008 (0,8%) =>a = (99,2%)

Câu 13. Hidro có nguyên tử khối trung bình là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị 2H trong 1 ml nước (cho rằng trong nước chỉ có đồng vị 1H và 2H, cho MH2O = 18).

Gọi % đồng vị là a: \frac{{1.(100 - a) + 2a}}{{100}} = 1,008 =  > a = 0,8=> a = 0,8; % là 0,8%

m của 1ml H2O: 1 gam

MH2O = 16 + 2,016 = 18,016u

—> Khối lượng của 1 mol H2O là 18,016g.

Số nguyên tử H có trong 1ml H2O

\frac{{1.6.1023.2}}{{1,8.0,16}} = 0,{666.10^{23}}nguyên tử = 666.1020 nguyên tử

Số nguyên tử chiếm:

\frac{{{{666.10}^{20}}.0,8}}{{100}} = 5,{325.10^{20}} nguyên tử.

Câu 14. Cho 2 đồng vị hiđro với tỉ lệ % số nguyên tử: Bài tập Hóa học 10: Đồng vị. Hãy tính số nguyên tử trong 2,24 lít khí H2. Biết nguyên tử khối trung bình của hiđro là 1,001.

Câu 15. Nguyên tố Magiê có 3 đồng vị khác nhau ứng với số và thành phần % tương ứng như sau: 24Mg ( 78,99%) , 25Mg ( 10%) và 26Mg ( 11.01%). a/ tính nguyên tử khối trung bình Mg b/ Giả sử trong hỗn hợp trên có 25 nguyên tử 25Mg thì số nguyên tử tương ứng của 2 đồng vị còn lại là bao nhiêu?

Đáp án hướng dẫn giải

Ta có:

A = 78,99%.24 + 10%.25 + 11,01%.26 = 24,3202

Mà %Mg = 10%

Theo bài ra: N25Mg=25

⇒∑N= 25/10% =250

Vậy: Số nguyên tử: N24Mg = 250.78,99%≈197

Số nguyên tử N26Mg= 250.11,01% ≈ 27

Câu 16. Tổng số các hạt cơ bản (p, n, e) của một nguyên tử X là 28. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 8. Xác định ký hiệu và tên nguyên tử X.

Hướng dẫn giải:

Tổng số các hạt cơ bản (p, n, e) của một nguyên tử X là 28

=> n + p + e = 28 => 2p + n = 28 (1)

Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 8

=> p + e – n = 8 => 2p – n = 8 (2)

Từ (1) và (2) => p = 9, n = 10

p = 9 => X là F

=> AF = p + n = 9 + 10 = 19

Ký hiệu nguyên tử của F là: _{9}^{19}F

Câu 17. Một nguyên tử R có tổng số hạt mang điện và không mang điện là 34, trong đó số hạt mang điện gấp 1,833 lần số hạt không mang điện. Xác định tên của R và các định số khối của R

Hướng dẫn giải:

Trong R, tổng số hạt mang điện và không mang điện là 34

=> p + n + e = 34 => 2p + n = 34 (1)

Mặt khác, số hạt mang điện gấp 1,833 lần số hạt không mang điện

=> p + e = 1,833n => 2p = 1,833n (2)

Từ (1) và (2) => p = 11, n =12

Z = 11 => R là Al

AR = 11 + 12 = 23

..............................

Trên đây VnDoc đã giới thiệu Bài tập Hóa học 10: Đồng vị (có đáp án) tới các bạn. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà VnDoc tổng hợp biên soạn và đăng tải.

Ngoài ra, VnDoc.com đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THPT miễn phí trên Facebook, mời bạn đọc tham gia nhóm Tài liệu học tập lớp 10 để có thể cập nhật thêm nhiều tài liệu mới nhất.

Đánh giá bài viết
18 16.642
0 Bình luận
Sắp xếp theo
Hóa 10 - Giải Hoá 10 Xem thêm