Giải SBT Hóa học 10 Bài 7. Xu hướng biến đổi thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì có đáp án

a) Hóa trị của các nguyên tố hóa học sẽ quyết định thành phần của các oxide và hydroxide của các nguyên tố.

b) Trong một chu kì, từ trái qua phải: hóa trị cao nhất đối với oxygen (n_O) của các nguyên tố nhóm A tăng dần từ I đến VII.

Sự biến đổi hóa trị của các nguyên tố hóa học trong chu kì 3 và công thức hợp chất oxide và hydroxide tương ứng cho trong bảng sau:

Trong một chu kì, tính base giảm dần và tính aicd tăng dần.

Một số hydroxide:

Al(OH)₃ ~ HAlO₂.H₂O;

Si(OH)₄ ~ H₂SiO₃.H₂O;

P(OH)₅ ~ H₃PO₄.H₂O;

S(OH)₆ ~ H₂SO₄.2H₂O;

Cl(OH)₇ ~ HClO₄.3H₂O.

Sự biến đổi tính acid – base của các oxide và hydroxide của các nguyên tố trong chu kì 3 khi đi từ trái sang phải được cho trong bảng sau:

Oxide của các nguyên tố trên đều thuộc chu kì 3. Trong chu kì, theo chiều từ trái qua phải tính base của oxide giảm dần, đồng thời tính acid của chúng tăng dần.

⇒ Thứ tự giảm dần tính base và tăng dần tính acid là:

Na₂O, MgO, Al₂O₃, SiO₂, P₂O₅, SO_3, Cl₂O₇

Hydroxide của các nguyên tố trên đều thuộc chu kì 3. Trong một chu kì, theo chiều từ trái qua phải tính base của hydroxide giảm dần, đồng thời tính acid của chúng tăng dần.

⇒ Thứ tự giảm dần tính base và tăng dần tính acid:

NaOH, Mg(OH)₂, Al(OH)₃, H₂SiO₃, H₃PO₄, H₂SO₄, HClO₄.

a) Tính base: Ca(OH)₂ < Sr(OH)₂ < Ba(OH)₂.

Ba nguyên tố ₂₀Ca, ₃₈Sr và ₅₆Ba đều thuộc nhóm IIA. Trong nhóm A, khi đi từ trên xuống, tính base của các oxide và hydroxide tăng dần.

b) Tính base: NaOH > Al(OH)₃.

Hai nguyên tố ₁₁Na và ₁₃Al đều thuộc chu kì 3. Trong chu kì, tính base giảm dần khi đi từ trái qua phải.

c) Kết hợp sự biến thiên tính base theo chu kì và nhóm A ta có tính base tăng dần về góc trái bên dưới của bảng tuần hoàn. Chọn ₁₉K hay KOH làm trung gian.

- KOH và Ca(OH)₂ cùng chu kì nên tính base: KOH > Ca(OH)₂.

- KOH và CsOH cùng nhóm A nên tính base: KOH < CsOH.

⇒ Tính base: Ca(OH)₂ < CsOH.

a) H₂CO₃ > H₂SiO₃ (₆C và ₁₄Si cùng nhóm IVA).

b) H₂SO₄ > H₂SeO₄ > H₂TeO₄ (₁₆S, ₃₄Se và ₅₂Te cùng nhóm VIA).

c) H₂SiO₃ < H₃PO₄ < H₂SO₄ (₁₄Si, ₁₅P, ₁₆S cùng chu kì 3).

- Các oxide tạo ra hydroxide là base:

Na₂O + H₂O → 2NaOH tan mạnh và tạo ra base mạnh

CaO + H₂O → Ca(OH)₂ tan ít và tạo base trung bình

- Các oxide tạo ra hydroxide là acid:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃ tan ít và tạo ra acid yếu

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃ tan mạnh và tạo ra acid mạnh.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄ tan mạnh và tạo ra acid mạnh

Cl₂O₇ + H₂O → 2HClO₄ tan mạnh và tạo ra acid rất mạnh

a) M là nguyên tố s có electron lớp ngoài cùng ns¹ thuộc nhóm IA của bảng tuần hoàn.

X có công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất là XO₃ ⇒ X thuộc nhóm VIA

X ở chu kì 3 và thuộc nhóm VIA nên X là S.

Công thức hợp chất M₂S có:$\frac{2M}{32}=\frac{58,97}{41,03}$

⇒ M = 23. M là ₁₁Na

⇒ Công thức hợp chất giữa M và X là Na₂S.

b) Oxide cao nhất của X là SO₃, là acidic oxide tan trong nước tạo ra acid tương ứng H₂SO₄ là acid mạnh.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

Oxide cao nhất của M là Na₂O, là basic oxide, có hydroxide tương ứng là NaOH là base mạnh.

Na₂O + H₂O → 2NaOH

a) Từ cấu hình electron của X ta biết nguyên tố thuộc nhóm VIA của bảng tuần hoàn.

Hydride của X có dạng XH₂, ta có $\frac{X}{2}=\frac{94,12}{5,88}$

⇒ X = 32 ~ ₁₆S (lưu huỳnh).

Oxide ứng với hóa trị cao nhất của S là SO₃.

%khối lượng S = $\frac{32}{80}.100\%=40\%$

b) SO₃ là acidic oxide tan trong nước tạo ra hydroxide H₂SO₄ là acid mạnh.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

a) Nguyên tố X, Y thuộc hai nhóm A liên tiếp, tổng số proton bằng 23 nên phải nằm ở hai chu kì liên tiếp.

Có hai trường hợp xảy ra:

- Trường hợp 1: Số thứ tự nhóm của Y nhỏ hơn so với X:

Số proton của X là p thì của Y là p + 7

Ta có: p + p + 7 = 23

⇒ p = 8 ~ ₈O và p + 7 = 15 ~ ₁₅P (không thỏa mãn đề bài do phosphorus có phản ứng với oxygen).

- Trường hợp 2: Số thứ tự nhóm của Y lớn hơn so với X:

Số proton của X là p thì của Y là p + 9

Ta có: p + p + 9 = 23

⇒ p = 7 ~ ₇N và p + 9 = 16 ~ ₁₆S (thỏa mãn đề bài vì ở trạng thái đơn chất chúng không phản ứng với nhau).

Vậy cặp nguyên tố X, Y là N và S.

b) Oxide ứng với hóa trị cao nhất của N là N₂O₅, là acidic oxide, tan trong nước tạo ra hydroxide tương ứng HNO₃ là acid mạnh.

N₂O₅ + H₂O → 2HNO₃

Oxide ứng với hóa trị cao nhất của S là SO₃, là acidic oxide, tan trong nước tạo ra hydroxide tương ứng H₂SO₄ là acid mạnh.

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

a) Theo giả thiết, X thuộc nhóm IVA và Y thuộc nhóm VA của bảng tuần hoàn. Hợp chất khí với hydrogen của X là XH₄ và oxide ứng với hóa trị cao nhất của Y là Y₂O₅.

Ta có: $\frac{X}{X+4}:\frac{2Y}{2Y+80}=3,365$  ⇒ $\frac{2XY+80X}{2XY+8Y}=3,365$

⇒ 80X = 4,73XY + 26,92 Y                (I)

Hợp chất tạo bởi X, Y có dạng X₃Y₄, ta có: 3X + 4Y = 140 (II)

Kết hợp (I) và (II), ta được: 3,5475X² – 65,36X – 942,2 = 0

⇒ X₁ = 27,93 và X₂ = -9,5 < 0

Chọn X = X₁ = 27,93 (Si) và Y = $\frac{140-3.27,93}{4}=14,05\left(N\right)$

⇒ Chất A là Si₃N₄ (silicon nitrite).

b) Hợp chất với hydrogen của X là SiH₄, oxide ứng với hóa trị cao nhất của Si là acidic oxide SiO₂, hydroxide tương ứng H₄SiO₄ hay H₂SiO₃.H₂O là acid yếu.

Hợp chất với hydrogen của Y là NH₃, oxide ứng với hóa trị cao nhất là N₂O₅ là acidic oxide tan trong nước tạo ra hydroxide tương ứng HNO₃ là acid mạnh.