Bài tập về Đồng vị nâng cao siêu hay có lời giải (P1)

Nguyên tố X có hai đồng vị X1 và X2. Tổng số hạt không mang điện trong X1 và X2 là 90

11/15

Nguyên tố X có hai đồng vị X1 và X2. Tổng số hạt không mang điện trong X1 và X2 là 90. Nếu cho 1,2 gam Ca tác dụng với một lượng X vừa đủ thì thu được 5,994 gam hợp chất CaX2. Biết tỉ lệ số nguyên tử X1 : X2 = 9 : 11. Số khối của X1, X2 lần lượt là

81 và 79.

75 và 85.

79 và 81.

85 và 75.

Giải thích

Chọn đáp án A

\[{n_{Ca{X_2}}}\; = {n_{Ca}}\; = \frac{{1,2}}{{40}} = 0,03{\rm{ }}mol.\]
⇒ \[{M_{Ca{X_2}}}\; = \frac{{5,994}}{{0,03}} = 199,8\]⇒ MX = 79,9.
Phần trăm của X1 và X2 trong tự nhiên lần lượt là:
\(\% {X_1} = \frac{9}{{9 + 11}}.100\%  = 45\% \); %X2 = 100 – 45 = 55%
Giả sử số nơtron trong X1 và X2 lần lượt là N1 và N2. Số proton trong X1 = X2 = Z.
Ta có hệ phương trình:

\(\left\{ \begin{array}{l}{N_1} + {N_2} = 90\\\frac{{45.(Z + {N_1}) + 55.(Z + {N_2})}}{{100}} = 79,9\end{array} \right.\)⇒ Z + 0,1N2 = 39,4

⇒ N2 = 394 – 10Z.
Mà 1 ≤ \(\frac{{{N_2}}}{Z}\) ≤ 1,5
⇒ \(\left\{ \begin{array}{l}Z \le \,\,394 - 10Z\\394 - 10Z \le 1,5Z\end{array} \right. \Rightarrow 34,26 \le Z \le 35,81\)
Mà Z nguyên, dương nên Z = 35

⇒ N2 = 44, N1 = 46
⇒ A1 = 46 + 35 = 81; A2 = 44 + 35 = 79