Đề kiểm tra 45 phút Hóa 10 Chương 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

Các electron có khả năng tham gia hình thành liên kết hóa học là electron hóa trị.

Chúng thường nằm ở lớp ngoài cùng hoặc cả phân lớp sát lớp ngoài cùng nếu phân lớp đó chưa bão hòa.

Gọi số hạt prroton, nơtron, electron của nguyên tử X là P, N, E và của Y là P’, N’, E’.

Đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của một nguyên tử khi tạo thành liên kết hóa học là độ âm điện. 

Vì pX + pY = 23 nên X và Y là những nguyên tố thuộc chu kì nhỏ.

Ta có: X và Y là 2 nguyên tố thuộc 2 nhóm kế tiếp ⇒ Số proton của X và Y hơn kém nhau 1 hoặc 7 hoặc 9.

Ta xét từng trường hợp:

• Nếu pX - pY = 1 ⇒ pX = 12 (Mg), pY = 11 (Na)

Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này không phản ứng với nhau (loại).

• Nếu pX - pY = 7 ⇒ pX = 15 (P), pY = 8 (O)

Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này phản ứng được với nhau (nhận).

• Nếu pX - pY = 9 ⇒ pX = 16 (S), pY = 7 (N)

Ở trạng thái đơn chất hai nguyên tố này không phản ứng với nhau (loại).

Vậy X là P (phosphorus)

R có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁴ → hợp chất khí của R với H là RH₂

Trong RH₂, X chiếm 94,12% về khối lượng nên ta có

→ R= 32 → R là Sulfur

Oxide cao nhất của S là SO₃ 

→ %S = 32:80.100% = 40%

Theo bài ra ta có: Z_T +Z_Q = 58                                   (1)

Trường hợp 1: T, Q hơn nhau 8 nguyên tố, ta có:

Z_Q = Z_T + 8                                                                  (2)

Từ (1) và (2) ⇒ Z_T = 25, Z_Q = 33.

Cấu hình electron của T: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d⁵ (chu kì 4, nhóm VIIB)

Cấu hình electron của Q: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p³ (chu kì 4, nhóm VA) (trái với giả thiết).

Trường hợp 2: T, Q hơn nhau 18 nguyên tố, ta có:

Z_Q = Z_T + 18                                                              (3)

Từ (1) và (3) ⇒ Z_T = 20, Z_Q = 38.

Cấu hình electron của T: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² (chu kì 4, nhóm IIA)

Cấu hình electron của Q: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s² (chu kì 5, nhóm IIA)

T, Q phù hợp.

Trường hợp 3: Z_Q = Z_T + 32. Lí luận tương tự và kết luận không phù hợp

Nhận thấy T, Q cùng thuộc nhóm IIA nhưng khác chu kì.

Trong một nhóm A theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần tính kim loại tăng dần ⇒ T có tính kim loại nhỏ hơn Q.

Oxide cao nhất của một nguyên tố R thuộc nhóm IVA ⇒ RO₂:

Các phát biểu đúng là: (1), (3), (4).

Phát biểu (2) sai vì Be mới là kim loại có độ âm điện lớn nhất.

Cấu hình electron của Li (Z = 3): 1s²2s¹ ⇒ chu kì 2, nhóm IA

Cấu hình electron của N (Z = 7): 1s²2s²2p³ ⇒ chu kì 2, nhóm VA

Cấu hình electron của O (Z = 8): 1s²2s²2p⁴ ⇒ chu kì 2, nhóm VIA

Cấu hình electron của Na (Z = 11): 1s²2s²2p⁶3s¹ ⇒ chu kì 3, nhóm IA

Cấu hình electron của K (Z = 19): [Ar]4s¹ ⇒ chu kì 4, nhóm IA

Trong một chu kì, theo chiều từ trái sang phải, bán kính nguyên tử giảm dần.

Li; N và O cùng thuộc chu kì 2 theo chiều từ trái sang phải ⇒ bán kính nguyên tử của Li > N > O.

Trong một nhóm, theo điện tích hạt nhân tăng dần, bán kính nguyên tử tăng dần.

Li, Na, K cùng thuộc nhóm IA theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ⇒ bán kính nguyên tử Li < Na < K.

Vậy bán kính nguyên tử xếp theo thứ tự tăng dần là: O, N, Li, Na, K.

Cấu hình electron nguyên tử của Al là: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

⇒ cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s²3p¹.

Nên Al thuộc khối nguyên tố p.

 Các nguyên tố thuộc cùng một nhóm A có tính chất hóa học tương tự nhau, vì vỏ nguyên tử của các nguyên tố nhóm A có số lớp electron lớp ngoài cùng là như nhau.

Theo bài ra ta có:

2.Z_X + Z_Y = 23                   (1)

Mà X, Y thuộc cùng 1 chu kì và  2 nhóm kế tiếp nên hiệu điện tích hạt nhân là 1.

Z_X - Z_Y = 1                     (2)

Từ (1) và (2) ta có: Z_X = 8; Z_Y = 7

Nguyên tố thuộc nhóm VIA ⇒ có 6 e lớp ngoài cùng

A thuộc chu kì 3 ⇒ A có 3 lớp e

⇒ cấu hình e của A là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

⇒ số e = 16 = số p

⇒ Điện tích hạt nhân (Z+) = 16+

Oxit cao nhất của X và Y có công thức hóa học là X₂O₃ và YO₂ X thuộc nhóm IIIA, Y thuộc nhóm IVA. Vậy

Các phát biểu đún là (1) và (3).

n_SO2 = 0,448 : 22,4 = 0,02 mol

Phương trình hóa học tổng quát

M + 2H₂SO₄ → MSO₄ + SO₂ + 2H₂O

0,02               ←              0,02

MO + H₂SO₄ → MSO₄ + H₂O

Từ phương trình (1) và (2) ta có

=> n_MO = n_M = 0,02 mol

=> m_{hỗn hợp} = 0,01.(M + 16) + 0,01.M = 1,44

=> M = 64

=> M là Cu (Z = 29)

Cấu hình e: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

 => Cu thuộc ô 29, chu kì 4, nhóm IB.

Si, P, S, Cl cùng thuộc chu kì 3 theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính acid của hydroxide có xu hướng tăng dần ⇒ tính acid H₂SiO₃ < H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄

Thứ tự giảm dần là: HClO₄, H₂SO₄, H₃PO₄, H₂SiO₃.

Cấu hình electron của nguyên tử Chromium là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Vị trí của chromium là: ô số 24, chu kì 4, nhóm VIB.

Trong một chu kì, từ trái sang phải thì điện tích hạt nhân tăng dần.

Cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố lần lượt là:

X: 1s²2s²2p⁴ ⇒ 6 electron hóa trị.

Y: 1s²2s²2p⁶3s¹ ⇒ 1 electron hóa trị.

Z: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² ⇒ 2 electron hóa trị.

T: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² ⇒ 8 electron hóa trị.

rgon (Ar) có số hiệu nguyên tử là 18 ⇒ Cấu hình electron nguyên tử của Ar: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

⇒ có 8 electron lớp ngoài cùng ⇒ Ar là nguyên tố khí hiếm.

Nguyên tố thuộc chu kì 2 ⇒ có 2 lớp electron.

Nguyên tố kí hiếm từ chu kì 2 trở đi có 8 electron lớp ngoài cùng.

⇒ Cấu hình electron lớp ngoài cùng là: 2s²2p⁶

⇒ Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶.

Cấu hình electron của F (Z = 9): 1s²2s²2p⁵ ⇒ chu kì 2, nhóm VIIA

Cấu hình electron của S (Z = 16): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴ ⇒ chu kì 3, nhóm VIA

Cấu hình electron của Cl (Z = 17): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵ ⇒ chu kì 3, nhóm VIIA

- Trong một chu kì, theo chiều điện tích hạt nhân tăng, tính phi kim tăng dần.

S, Cl thuộc chu kì 3 theo chiều điện tích hạt nhân tăng ⇒ tính phi kim S < Cl

- Trong một nhóm, theo điện tích hạt nhân tăng dần, tính phi kim giảm dần.

F, Cl cùng thuộc nhóm VIIA theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần ⇒ tính phi kim của F > Cl.

Vậy tính phi kim của: F > Cl > S.

X có 4 lớp electron X thuộc chu kì 4

X có 1 electron lớp ngoài cùng và có electron cuối cùng điền vào phân lớp d X thuộc nhóm IB.

Vậy  X thuộc chu kì 4, nhóm IB.

Ta tính được e^X = 9 và e^Y = 19 

Cấu hình electron nguyên tử của X: 1s²2s²2p⁶3s¹ (Z = 11, Na)

Cấu hình electron nguyên tử của Y: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ (Z = 19, K)

• X thuộc chu kì nhỏ và Y thuộc chu kì lớn của bảng tuần hoàn Đúng.
• X và Y đều là những kim loại Đúng vì X, Y đều có 1 electron lớp ngoài cùng
• X và Y đều đứng đầu mỗi chu kì trong bảng tuần hoàn Đúng
• X và Y đều có cùng số lớp electron bão hòa Sai vì X có 2 lớp electron bão hòa, Y có 3 lớp electron bão hòa. 

BaX₂ + K₂SO₄ → 2KX + BaSO₄

   a           →                         a

BaY + K₂SO₄ → 2KY + BaSO₄

   b            →                    b

60,9 = (137 + 2X)a + (137 + 2Y)b

⇒ 2Xa + 2Yb = 60,9 - 137(a + b) = 26,65

⇒ Xa + Yb = 13,325                                                                (2)

m_muối = (39 + X).2a + (39 + Y).2a   

           = 78.(a + b) + 2Xa + 2Yb

           = 19,5 + 26,65 = 46,15 (g)

Nhân hai vế của (1) với X ta được: Xa + Xb = 0,25X              (1’)

Từ (1’) và (2) ⇒ b(Y - X) = 13,325 - 0,25X

Ta có: 0 < b < a + b = 0,25

Giả sử Y ở chu kì lớn hơn ⇒ Y - X > 0 ⇒ X < 53,3 < Y

Do Y, X ở 2 chu kì liên tiếp của cùng phân nhóm ⇒ X là Cl, Y là Br.

⇒ Halogen có khối lượng nhỏ hơn là Cl. (F mới là nguyên tố có độ âm điện lớn nhất)

Thay vào (2), kết hợp với (1) ta có: a = 0,15 mol;  b = 0,1 mol 

Phương trình tổng quát

A + 2H₂O → A(OH)₂ + H₂

Số mol khí H₂ = 11,2 : 22,4 = 0,5 (mol)

Theo phương trình hóa học ta có:

n_A = n_H2 = 0,5 (mol)

Ta có: M_A = 20 : 0,5 = 40

Vậy kim loại cần tìm là Ca.

Bảng tuần hoàn hiện nay có 7 chu kì. Mỗi chu kì là 1 hàng.

Có thêm 14 nguyên tố thuộc chu kì 6 và 14 nguyên tố thuộc chu kì 7 được xếp thành hai hàng ở cuối bảng.

Do đó bảng tuần hoàn hiện nay có 7 chu kì và 9 hàng ngang.

Khối các nguyên tố d gồm các nguyên tố thuộc nhóm B, có cấu hình electron: [Khí hiếm](n-1)d¹¹⁰ns¹².

Nguyên tố Y tạo hợp chất khí với hydrogen có công thức YH₃ Công thức hóa học của oxide cao nhất là Y₂O₅.

M_Y = 14 (N).

Giả sử: Z_Y > Z_X, ta có: Z_X + Z_Y = 51             (1)

Vì X, Y đứng kế tiếp nhau trong một chu kì nên có 2 trường hợp:

• Trường hợp 1: Z_Y – Z_X = 1                            (2)

Từ (1) và (2) ta được: Z_X = 25; Z_Y = 26

Z_X = 25: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s²  chu kì 4, nhóm VIIB

 Z_Y = 26: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s² chu kì 4, nhóm VIIIB

Trường hợp 1 loại vì 2 nguyên tố X, Y thuộc nhóm B, còn đề bài cho 2 nguyên tố X và Y thuộc nhóm A.

• Trường hợp 2: Z_Y – Z_X = 11                             (3)

Từ (1) và (3) ta được: Z_X = 20; Z_Y = 31

Z_X = 20: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² chu kì 4, nhóm IIA

Z_Y = 31: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹ chu kì 4, nhóm IIIA

Trường hợp 2 cả 2 nguyên tố X và Y thuộc nhóm A nên thỏa mãn.

Số hiệu nguyên tử của X và Y lần lượt là 20 và 31.

Nguyên tố R thuộc nhóm VA trong bảng tuần hoàn

Khi liên kết với oxygen: R₂O₅

     Khi liên kết với hydrogen: RH₃

Các khối nguyên tố d và f đều là kim loại.

Cấu hình của R^2- là 3p⁶ ⇒ của R sẽ là 3p⁴ ⇒ R có cấu hình đầy đủ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

⇒ Tổng hạt mang điện trong R là (p + e) = 32 

Các nguyên tố nhóm IIA đều có 2 electron hóa trị ở lớp ngoài cùng

Cấu hình electron hóa trị của nguyên tử các nguyên tố nhóm IIA: ns²

Nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 19 ⇒ Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

⇒ Có 4 lớp electron.

Mà số thứ tự chu kì = số lớp electron

Do đó, thứ tự chu kì = số lớp electron = 4

Vậy nguyên tố có số hiệu nguyên tử là 19 thuộc chu kì 4 trong bảng tuần hoàn.

Ta có theo đề bài Y có công thức oxide cao nhất là YO₃

⇒ Y có hóa trị cao nhất là VI ⇒ thuộc nhóm VIA

Ta lại có Y thuộc chu kì 3 ⇒ nguyên tố Y là S

Trong phân tử MS có M chiếm 63,64% về khối lượng

 Vậy kim loại M cần tìm là Fe

 Electron cuối cùng của nguyên tố M điền vào phân lớp 3d³

Cấu hình electron của M là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²

M thuộc chu kì 4, nhóm VB.

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố gồm 7 chu kì. Trong đó 3 chu kì nhỏ (chu kì 1, 2, 3) và 4 chu kì lớn (chu kì 4, 5, 6, 7).