30 Bài tập Cấu tạo nguyên tử có lời giải chi tiết

Đáp án D

Nguyên tử khối trung bình của Cu:

$\overline{M}=\frac{63.69,1\%+65.(100\%-69,1\%)}{100\%}=63,618\left(u\right)$

Đáp án B

Chọn số lượng nguyên tử Y là 100 thì số lượng nguyên tử X là 37.

Gọi số khối của X là A thì số khối của Y là (128 – A).

Do đó nguyên tử khối trung bình của Cu là:

$\overline{M}=\frac{37A+100(128-A)}{37+100}=63,54\iff A=65$

Vậy số khối của X và Y lần lượt là 65 và 63.

Đáp án A

Theo giải thiết đề bài ta có hệ:

$\left\{\begin{array}{l}{x}_1+x_2=100 (Vì B chỉ có 2 đồng vị)\\ \overline{M} =\frac{11x_1+10x_2}{100}=10,8\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}{x}_1=80\\ x_2=20\end{array}\right.$

Đáp án B

Theo giả thiết đề bài ta có hệ:

$\left\{\begin{array}{l}{x}_1+x_2+4=100\hspace{0.17em}(Vì O chỉ có 3 đồng vị)\\ \overline{M} =\frac{16x_1+17x_2+18,4}{100}=16,14\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}{x}_1=90\\ x_2=6\end{array}\right.$

Đáp án A

Đáp án D

Vì trong nguyên tử X, số electron bằng số proton nên tổng số hạt trong nguyên tử X là:

Mặt khác, tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12 nên:  (2)

Từ (1) và (2) suy ra:  

Đáp án D

Vì phần trăm các đồng vị bằng nhau nên mỗi đồng vị chiếm 50%.

Vì các loại hạt trong X₁ bằng nhau và X₁ có tổng số hạt (gồm p, n, e) là 18

Nên trong X₁ có  $Z=N_1=\frac{18}{3}=6$

X₂ có  $2Z+N_2=20\iff N_2=8 \Rightarrow \left\{\begin{array}{ll}{A}_1=Z+N_1=12& \\ A_2=Z +N_2=14& \end{array}\right.$

Vậy nguyên tử khối trung bình của X là: $\overline{M}$=$\frac{12.50\% + 14.50\%}{100\%}=13$

Đáp án B

Có phản ứng:  

Nhận thấy: 1 mol AgX nặng hơn 1 mol NaX là

(108 – 23) = 85 (gam)

Do đó số mol NaX tham gia phản ứng là:

$n_{NaX}=n_{AgX}=\frac{14,35 - 5,85}{85}0,1\hspace{0.17em}\left(mol\right)$

$\Rightarrow M_{NaX }=\frac{5,85}{0,1}=58,5\Rightarrow 23+X=58,5\iff X=35,5$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{x}_1+x_2=100\\ \frac{35x_1+37x_2}{100}=35,5\end{array}\iff \left\{\begin{array}{l}{x}_1=75\\ x_2=25\end{array}\right.\right.$

Đáp án A

Gọi số proton, notron của M và X lần lượt là Z_M, N_M, Z_X và N_X. Vì trong nguyên tử hay phân tử thì đều có tổng số proton bằng tổng số electron nên ta có:

$\left\{\begin{array}{l}2(2Z_M+N_M)+(2Z_X+N_X)=140\\ (4Z_M+2Z_X)+(2N_M+N_X)=44\\ (Z_M+N_M)-(Z_X+N_X)=23\\ (2Z_M+N_M)-(2Z_X+N_X)=34\end{array}\iff \left\{\begin{array}{l}{Z}_M=19\\ N_M=20\\ Z_X=8\\ N_X=8\end{array}\right.\right.$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}M:K\\ M:O\end{array}\Rightarrow K_{2}O\right.$

Nhận xét: Với  bài này, khi quan sát các đáp án ta dễ dàng nhận thấy X là O. Khi đó các bạn có thể tìm nhanh đáp án bằng cách thay nhanh số proton và số notron của O và một trong các giả thiết của đề bài để tìm ra M.

Đáp án A

Gọi số proton, notron của M và X lần lượt là Z_M, N_M, Z_X và N_X.

Vì khối lượng của electron rất nhỏ so với khối lượng của proton và khối lượng của notron nên khối lượng của nguyên tử tính gần đúng là số khối của nguyên tử đó. Khi đó theo giả thiết đề bài ta có hệ sau:

Đáp án D

Vì trong nguyên tử số hạt electron bằng số hạt proton nên trong R có số hạt proton, notron và electron lần lượt là Z, N và Z.

Theo giả thiết đề bài ta có: $\left\{\begin{array}{l}2Z+N=18\\ N=\frac{Z+Z}{2}\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}Z=6\\ N=6\end{array}\right.$ 

Khi đó cấu hình electron của R là 1s²2s²2p².

Do đó số electron độc thân của R là 4.

Đáp án D

Gọi số hạt proton, notron, electron của R là Z, N và Z.

Theo giả thiết đề bài ta có hệ: $\left\{\begin{array}{l}2Z+N=34\\ N-Z=1\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}Z=11\\ N=12\end{array}\right.$

Khi đó R có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s¹.

Do đó số electron độc thân của R là 1.

Đáp án A

Gọi số proton, notron và số electron của nguyên tử đó là Z, N và Z.

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}2Z+N=155\\ 2Z-N=33\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}Z=47\\ N=61\end{array}\right.\Rightarrow A=Z+N=108$

Đáp án C

Theo giả thiết ta có $2Z+N=40$  

Mà $Z\le N\le 1,52Z$ nên $3Z\le 2Z+N\le 3,52Z$  

$\Rightarrow 3Z\le 40\le 3,52Z\iff 11,36\le Z\le 13,33$

$\Rightarrow \left[\begin{array}{c}Z=12 là Mg\\ Z=13 là Al\end{array}\right.$ 

Đáp án A

Có hệ $\left\{\begin{array}{l}2Z+N=52\\ Z+N=35\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}Z=17\\ N=18\end{array}\right.$  

Đáp án A

Có hệ $\left\{\begin{array}{l}2Z+N=34\\ Z+N=23\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}Z=11\\ N=12\end{array}\right.$ 

Khi đó X có cấu hình electron là 1s²2s²2p²3s¹.

Vậy số electron ngoài cùng của X là 1 và số lớp electron của X là 3.

Đáp án D

Có phản ứng: ${\mathrm{ACO}}_3+2\mathrm{HCl}\to {\mathrm{ACl}}_2+{\mathrm{CO}}_2+{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}$

$\Rightarrow n_{AC{O}_3}=n_{C{O}_2}=0,1\Rightarrow M_{AC{O}_3}=\frac{10}{0,1}=100\Rightarrow A=40$

Vì A có N = Z và Z + N = 40 nên Z = 20

Khi đó cấu hình electron của A là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s².

Đáp án C

Áp dụng công thức $\overline{A} =\frac{A_1{x}_1+A_2{x}_2+...+A_n{x}_n}{100}$ ta có:

Đáp án A

Theo giả thiết ta có:  $\left\{\begin{array}{l}2Z_X+6Z_Y+2=82\\ Z_X-Z_Y=8\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{Z}_X=16\\ Z_Y=8\end{array}\right.$

Đáp án A

Theo giả thiết ta có: $\left\{\begin{array}{l}2Z_X+2Z_Y+N_X+N_Y=142\\ (2Z_X+2Z_Y)-(N_X+N_Y)=42\end{array}\iff \left\{\begin{array}{l}{Z}_X+Z_Y=46\left(1\right)\\ N_X+N_Y=50\left(2\right)\end{array}\right.\right.$

Mặt khác ta lại có: Tỉ lệ số proton của ion ${\mathrm{X}}^{2+}$và ion $Y^{3+}$là $\frac{10}{13}\Rightarrow \frac{Z_X}{Z_Y}=\frac{10}{13}\left(3\right)$

Từ (1) và (3) ta có $Z_X=20\left(Ca\right) và Z_Y=26\left(Fe\right)$ 

X có cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s².

$\Rightarrow$X có 0 electron độc thân

Fe có cấu hình là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

$\Rightarrow F{e}^{3+}$có cấu hình là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵

$\Rightarrow F{e}^{3+}$có 5 electron độc thân

Chú ý: Đây là một bài khá dễ nhưng sẽ có nhiều bạn mắc phải sai lầm đáng tiếc là khi đề cho giả thiết: Tỉ lệ số proton của ion $X^{2+}$và ion $Y^{3+}$ là $\frac{10}{13}$

Theo quán tính sẽ có rất nhiều bạn sẽ thành lập phương trình sau:$\frac{Z_X-2}{Z_Y-3}=\frac{10}{13}$   dẫn đến không tìm ra kết quả đúng. Ở đây giả thiết cho là proton (hạt mang điện trong hạt nhân) chứ không phải electron (hạt mang điện lớp vỏ). Vì vậy trong quá trình làm bài các bạn nên đọc thật kỹ đề và không nên làm theo quán tính đọc hiểu đề và tư duy ngay cách làm. 

Đáp án A

Hợp chất A được tạo từ cation $M^{2+}$ và anion $Y^{2-}$  

$\Rightarrow A$ có công thức phân tử là MX

Theo giả thiết ta có: $\left\{\begin{array}{l}2(Z_M+Z_X)+(N_M+N_X)=84\\ 2(Z_M+Z_X)-(N_M+N_X)=28\end{array}\iff \left\{\begin{array}{l}{Z}_M+Z_X=28\left(1\right)\\ N_M+N_X=28\left(2\right)\end{array}\right.\right.$ 

Mặt khác ta lại có: $(2Z_M-2)-0(2Z_X+2)=20\iff Z_M-Z_X=12\left(3\right)$ 

Từ (1) và (3) ta có: $\left\{\begin{array}{l}{Z}_M=20\\ Z_X=8\end{array}\Rightarrow M là Ca và X là O\right.$

$\Rightarrow$A là CaO

Đáp án B

Theo giả thiết ta có: $\left\{\begin{array}{l}2(Z_X+2Z_Y)+N_X+2N_Y=96\left(1\right)\\ Z_Y+N_Y=0,6Z_X\left(2\right)\\ Z_X+N_X-2Z_Y=28\left(3\right)\end{array}\right.$

Thế (3) và (2) vào (1) ta có:

$$\begin{gathered} 2(Z_X+2Z_Y)+28-Z_X+2Z_Y+2(0,6Z_X-Z_Y)=96 \\ \iff 2,2Z_X+4Z_Y=68\iff 11Z_X+20Z_Y=340 \\ \iff Z_Y=\frac{340-11Z_X}{20} \end{gathered}$$  

$Z_Y$ là một số nguyên dương nên ta suy ra $\frac{340-11Z_X}{20}$ phải là 1 số nguyên dương mà 340 chia hết cho 20 nên để $\frac{340-11Z_X}{20}$ là một số nguyên dương thì $\left\{\begin{array}{l}{Z}_X:20\\ 11Z_X<340\end{array}\Rightarrow \right.Z_X=20\Rightarrow Z_Y=6\Rightarrow Y$ 

Đáp án A

Theo giả thiết ta có:

 $\left\{\begin{array}{l}2Z_X+N_X=\frac{23}{8}{Z}_Y\left(1\right)\\ 2Z_Y+N_Y=\frac{16}{5}{Z}_X\left(2\right)\\ N_X+N_Y=2Z_Y\left(3\right)\end{array}\right.$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}\frac{-6}{5}{Z}_X+\frac{-7}{8}{Z}_Y+N_X+N_Y=0\left(1\right)+\left(2\right)\\ N_X+N_Y=2Z_Y\left(3\right)\end{array}\right.$

$\iff \frac{9}{8}{Z}_X=\frac{6}{5}{Z}_X\iff \frac{Z_X}{Z_Y}=\frac{15}{16}$

Đáp án D

Tương tự Câu 23.

Đáp án C

Gọi x là phần trăm số nguyên tử của đồng vị ${}_{35}{}^{17}C$ ta có:

$35x+37(1-x)=35,4846\iff x=0,7577$ 

Vậy phần trăm khối lượng của ${}_{35}{}^{17}C$trong NaClO₃ là:

$\frac{0,7577.35}{23+35,4846+48}.100\%=24,90\%$ 

Đáp án D

Cách 1: M chiếm 24,6% về khối lượng nên ta có:

$\frac{P_M+n_M}{P_M+n_M+(p_A+n_A).y}=0,246$ (1)

Tổng số proton trong $M{A}_y$ là 60: $n_M+y.n_A=60$(2) 

Số proton của M bằng 1,5 lần số nơtron của A:

$p_M=1,5n_A\left(3\right)$ 

Số proton của A bằng 0,5625 lần số nơtron của M:

$p_A=0,5625n_M\left(4\right)$ 

Thế (2) vào (1) ta được phương trình

  $\frac{P_M+n_M}{P_M+p_{A}y+66}=0,246\left(5\right)$

Mặt khác với $Z<82$ ta có: $Z\le N\le 1,5Z$ 

$\Rightarrow P_M+p_A.y\le n_M+y.n_A\le 1,5(p_M+p_A.y)$

$\iff \left\{\begin{array}{l}{P}_M+P_A.y\le 66\\ P_M+p_A.y\ge 44\end{array}\right.$ 

Thế vào (5) ta được $27,06\le p_M+n_M\le 32,47$ 

$\Rightarrow$Số khối của M sẽ nhận các giá trị là 28 (Si) hoặc 31 (P) hoặc 32 (S)

Thử các giá trị chỉ có P là có đáp án

Phân tử khối của $M{A}_y:\frac{31}{0,246}=126$ 

Chú ý: Khi làm bài tập trắc nghiệm thì chúng ta có thể dựa vào đáp án. Còn khi trình bày tự luận thì các bạn xét lần lượt từng trường hợp một. Có số nơtron của M từ đó tìm được Z của A. Lần lượt từng trường hợp ta sẽ tìm được hợp chất cần tìm là $P{F}_5$ 

Cách 2: Phân tử khối của $M{A}_y$ là: $p_M+n_M+p_{A}y+n_{A}y$ 

Theo (6) ta có:

$$\begin{gathered} 44+n_M+n_{A}y\le p_M+n_M+p_{A}y+n_{A}y\le 66+n_M+n_{A}y \\ \iff 110\le p_M+n_M+p_{A}y+n_{A}y\le 132 \end{gathered}$$ 

Cách 3: Thử đáp án: Sử dụng phần trăm khối lượng của M thay lần lượt vào từng giá trị ta sẽ thấy chỉ có đáp án D thỏa mãn.

Đáp án D

Phần trăm khối lượng của ${}_{37}Cl$trong HClO₄  là:

$\frac{37.0,2423}{1+35,5+64}.100\%=8,92\%$        

Đáp án C

Số phân tử nước là: $3(3+C_3^2)=18$ phân tử

 Đáp án C

Gọi x là phần trăm nguyên tử của đồng vị ${}_1{}^{2}H$ ta có:

$2x+1(1-x)=1,008\Rightarrow x=0,008$ 

$d=1g/ml\Rightarrow m_{H_{2}O}=1\Rightarrow n_{H_{2}O}=\frac{1}{18}\Rightarrow n_H=\frac{1}{9}mol$ 

1 mol H chứa 0,008.6,02.10²³ đồng vị ${}_1{}^{2}H$

$\Rightarrow \frac{1}{9}$ mol chứa $\frac{0,008.6,02.{10}^{23}}{9}=5,35.{10}^{20}$ 

Đáp án B

Gọi $Z;N_1;N_2$ lần lượt là số proton và nơtron của 2 đồng vị đã cho

$\left\{\begin{array}{l}0,9(Z+N_1)+0,1(Z+N_2)=31,1\\ 4Z+(N_1+N_2)=93\\ N_1+N_2=0,55.4Z\end{array}\iff \left\{\begin{array}{l}Z=15\\ N_1=16\\ N_2=17\end{array}\right.\right.$