Bạn đang xem: Các Dạng Bài Tập Về Đồng Vị Lớp 10
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:
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:
– 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:
2. Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Trong tự nhiên nguyên tố Brom có 2 đồng vị, trong đó đồng vị chiếm 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:
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.
Hướng dẫn giải
Giả sử % của 10B và 11B trong tự nhiên lần lượt là x, y.
Ta có hệ phương trình:
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
Hướng dẫn giải
Đặt số mol HClO4 là 1 mol thì có 0,2423 mol 37Cl
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
Hướng dẫn giải
Gọi phần trằm đồng vị 79Br là a%
Nguyên tử khối trung bình của Br:
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.
Hướng dẫn giải
X = 63,73
Y = 79,
Article post on: edu.dinhthienbao.com
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 :
= 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
Phần trăm khối lượng của 63Cu trong CuCl2 là:
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
Giả sử % nguyên tử 35Cl và 37Cl trong tự nhiên lần lượt là x, y.
Phần trăm khối lượng của 37Cl trong KClO3 là:
Câu 7. Các bon có hai đồng vị bền là 126C và 136C, và . Tính % khối lượng của trong hợp chất Na2CO3 [cho MNa = 23; MO = 16]
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 số: 109
a] Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY?
Article post on: edu.dinhthienbao.com
b] Phân tử khối trung bình của XY là
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 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 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
Suy ra phần trăm số lượng của là: 100% – 18,8% = 81,2%
Do đó, số nguyên tử 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:
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
Article post on: edu.dinhthienbao.com
Ta có tỉ lệ nguyên tử 35Cl:37Cl = 1,5:0,5 = 3:1
Số mol 37Cl = 0,1.1/[1+3] = 0,025
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
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
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:
m của 1ml H2O: 1 gam
MH2O = 16 + 2,016 = 18,016u
Số nguyên tử H có trong 1ml H2O
nguyên tử = 666.1020 nguyên tử
Số nguyên tử chiếm:
nguyên tử.
Câu 14. Cho 2 đồng vị hiđro với tỉ lệ % số nguyên tử: . Hãy tính số nguyên tử trong 2,24 lít khí H2. Biết nguyên tử khối trung bình của hiđro là 1,001.
Câu 15. Trong tự nhiên Mg có đồng vị 24Mg [79%]; 25Mg [10%]; 26Mg [11%]. Tính số nguyên tử 24Mg có trong 3,648 gam Mg?
Cho: NA = 6,022.1023
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
Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 8
Ký hiệu nguyên tử của F là:
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
Mặt khác, số hạt mang điện gấp 1,833 lần số hạt không mang điện
AR = 11 + 12 = 23
…………………………
Ngoài ra, pgdtxhoangmai.edu.vn 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.
Article post on: edu.dinhthienbao.com
Bạn đang đọc bài viết từ chuyên mục Hóa học tại website //edu.dinhthienbao.com.
Bài tập về đồng vị có một số dạng như sau : Tính nguyên tử khối trung bình, số khối trung bình của các đồng vị; xác định số khối của đồng vị; xác định thành phần phần trăm về số nguyên tử, về khối lượng của đồng vị; xác định số lượng nguyên tử đồng vị; xác định số loại hợp chất tạo ra từ các nguyên tố có nhiều đồng vị.
● Tóm tắt kiến thức trọng tâm :
Đồng vị là tập hợp những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron nên khác nhau về số khối.
Trong nguyên tử, khối lượng của các hạt electron ở lớp vỏ rất nhỏ [bằng khoảng
Công thức tính số khối trung bình hay nguyên tử khối trung bình :
Trong đó : x1, x2,...,xn là phần trăm số nguyên tử hoặc số nguyên tử hoặc số mol của các đồng vị; A1, A2,..., An là số khối của các đồng vị.
Mol là một đơn vị lượng chất chứa 6,02.1023 hạt vi mô phân tử, nguyên tử, ion hay electron.
Phương pháp giải
Để tính thành phần phần trăm số nguyên tử của các đồng vị ta có thể sử dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình hoặc sử dụng phương pháp đường chéo.
Để tính số lượng nguyên tử, phân tử khi biết khối lượng chất, trước tiên ta tính số mol của chúng sau đó dựa vào khái niệm về số mol để suy ra kết quả.
Để xác định số loại phân tử hợp chất tạo ra từ các nguyên tố có nhiều đồng vị ta dùng toán tổ hợp.
►Các ví dụ minh họa◄
Ví dụ 1: Nguyên tử Mg có ba đồng vị ứng với thành phần phần trăm về số nguyên tử như sau :
| Đồng vị | |||
| % | 78,6 | 10,1 | 11,3 |
a. Tính nguyên tử khối trung bình của Mg.
b. Giả sử trong hỗn hợp nói trên có 50 nguyên tử
Hướng dẫn giải
a. Tính nguyên tử khối trung bình của Mg : Do electron có khối lượng rất nhỏ nên nguyên tử khối trung bình của Mg xấp xỉ bằng số khối trung bình của nó :
b. Tính số nguyên tử của các đồng vị
Ta có :
Giả sử trong hỗn hợp nói trên có 50 nguyên tử
Số nguyên tử
Số nguyên tử
Ví dụ 2: Cho hai đồng vị hiđro với tỉ lệ % số nguyên tử :
a. Tính nguyên tử khối trung bình của mỗi nguyên tố.
b. Có thể có bao nhiêu loại phân tử HCl khác nhau được tạo nên từ hai loại đồng vị của hai nguyên tố đó.
c. Tính phân tử khối gần đúng của mỗi loại phân tử nói trên.
Hướng dẫn giải
a. Nguyên tử khối trung bình của hiđro và clo là :
b. Trong phân tử HCl, có 1 nguyên tử H và 1 nguyên tử Cl. Nguyên tố H và Cl đều có 2 đồng vị. Nên để chọn nguyên tử H thì có 2 cách chọn, tương tự ta thấy có 2 cách chọn nguyên tử Cl. Do đó có 2.2 = 4 loại phân tử HCl khác nhau.
Công thức phân tử là :
c. Phân tử khối lần lượt : 36 38 37 39
Ví dụ 3: Biết rằng nguyên tố agon có ba đồng vị khác nhau, ứng với số khối 36; 38 và A. Phần trăm các đồng vị tương ứng lần lượt bằng : 0,34% ; 0,06% và 99,6%. Tính số khối của đồng vị A của nguyên tố agon, biết rằng nguyên tử khối trung bình của agon bằng 39,98.
Hướng dẫn giải
Ta có :
Ví dụ 4: Nguyên tử khối trung bình của đồng bằng 63,54. Đồng tồn tại trong tự nhiên dưới hai dạng đồng vị
a. Tính thành phần phần trăm về số nguyên tử của mỗi loại đồng vị.
b. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi loại đồng vị.
Hướng dẫn giải
a. Tính thành phần phần trăm về số nguyên tử của mỗi loại đồng vị :
● Cách 1 : Sử dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình : Gọi phần trăm số nguyên tử của đồng vị
Ta có
● Cách 2 : Sử dụng phương pháp đường chéo : Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có :
Vậy % số nguyên tử của đồng vị
b. Thành phần phần trăm % về khối lượng của mỗi loại đồng vị :
Ví dụ 5: Một loại khí clo có chứa 2 đồng vị
- Phần thứ nhất cho tác dụng vừa đủ với 125 ml dung dịch Ba[OH]2 0,88M.
- Phần thứ hai cho tác dụng với AgNO3 vừa đủ ta thu được 31,57 gam kết tủa.
Thành phần % số nguyên tử của mỗi đồng vị là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải
Gọi phần trăm số nguyên tử của
Thí nghiệm 1:
2HCl + Ba[OH]2 → BaCl2 + 2H2O [2]
mol:0,22
Thí nghiệm 2:
HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3[3]
mol:0,22
Vậy MAgCl = 108 +
Vậy thành phần phần trăm mỗi loại đồng vị của clo là :
Ví dụ 6: Nguyên tố Cu có nguyên tử khối trung bình là 63,54 có 2 đồng vị X và Y, biết tổng số khối là 128.
Số nguyên tử đồng vị X bằng 0,37 lần số nguyên tử đồng vị Y. Vậy số nơtron của đồng vị Y ít hơn số nơtron của đồng vị X là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải
Gọi số khối của hai đồng vị X, Y là A1 và A2; phần trăm số nguyên tử của hai đồng vị này là x1 và x2. Theo giả thiết ta có :
Vậy số nơtron của đồng vị Y ít hơn số nơtron của X là 65 – 63 = 2.
Ví dụ 7: Trong tự nhiên kali có hai đồng vị
Hướng dẫn giải
Gọi phần trăm về số nguyên tử đồng vị [phần trăm về số mol] của
Giả sử có 1 mol KClO4 thì tổng số mol các đồng vị của K là 1 mol, trong đó số mol
Vậy thành phần phần trăm về khối lượng của
Ví dụ 8: Trong nước, hiđro tồn tại hai đồng vị 1H và 2H. Biết nguyên tử khối trung bình của hiđro là 1,008; của oxi là 16. Số nguyên tử đồng vị của 2H có trong 1 ml nước nguyên chất [d = 1 gam/ml] là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải
Áp dụng sơ đồ đường chéo ta có :
Vậy phần trăm về số nguyên tử của các đồng vị H là :
Số mol nước là :
Số nguyên tử đồng vị 2H trong 1 gam nước là : 2.