Đề thi cuối học kì 1 Hóa 10 Cánh diều - Đề 2

Ngành công nghệ thông tin không liên quan đến hóa học.

Các phân tử BCl₃ (có 6 electron ở lớp ngoài cùng) và BeH₂ (có 4 electron ở lớp ngoài cùng) có nguyên tử trung tâm không thỏa mãn quy tắc octet.

Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố Cl (Z = 17): 1s²2s²2s⁶3s²3p⁵

Do cấu hình có 3 lớp electron nên nguyên tố Cl thuộc chu kì 3.

Mg, Al, Si, P cùng nằm trong một chu kì, độ âm điện Mg < Al <Si < P

Lại có hiệu độ âm điện ∆ càng lớn, liên kết càng phân cực.

Vậy thứ tự sắp xếp đúng là: (4), (3), (2), (1).

Gọi M là kí hiệu chung của 2 kim loại X và Zn; a là số mol của M.

M + 2HCl → MCl₂ + H₂

⇒ n_H2 = 0,15 mol = a

Vì M_Zn = 65 > 56,67 ⇒ M_X < 56,67

X + H₂SO₄ → XSO₄ + H₂

⇒ M_X > 38

Ta có: 38 < M_X < 56,67 ⇒ kim loại X là Ca.

Số khối của đồng vị thứ nhất là: A = P + N = 35 + 44 = 79

Số khối của đồng vị thứ hai là: 79 + 2 = 81.

Một cách gần đúng, coi số khối xấp xỉ nguyên tử khối.

Nguyên tử khối trung bình của X là:

Vì C₂H₅OH có liên kết hydrogen nên nhiệt độ sôi cao nhất.

X và Y đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì nên số proton của chúng chỉ hơn kém nhau 1 đơn vị.

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

Theo bài ra, tổng số điện tích hạt nhân của X và Y là 25 nên:

Z_X + Z_Y = 25                                             (2)

Từ (1) và (2) có Z_X = 12 và Z_Y = 13.

Vậy hai nguyên tố X, Y là Mg và Al.

K (Z = 19); Na (Z = 11); Mg (Z = 12); Al (Z = 13).

K không thuộc chu kì 3 (loại).

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

Vậy nguyên tố Na có tính kim loại mạnh nhất trong chu kì 3.

Ca (Z = 20) có cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² ⇒ Có 2 electron lớp ngoài cùng.

Khí hiếm gần nhất là: Ag (Z = 18): 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Do đó, Ca có xu hướng nhường 2 electron lớp ngoài cùng để trở thành ion mang điện tích dương.

Ca ⟶ Ca²⁺ + 2e

Nguyên tố s là nguyên tố nhóm A mà nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns^1÷2, tức là nhóm IA và IIA.

Các lớp electron càng gần hạt nhân thì lực hút giữa hạt nhân với các electron trong lớp đó càng mạnh ⇒ Liên kết càng chặt chẽ và ngược lại.

Thứ tự các lớp: K, L, M, N.

Vậy các electron thuộc lớp N liên kết kém chặt chẽ với hạt nhân nhất.

Khối lượng và kích thướng phân tử tăng từ theo thứ tự Ne, Ar, Xe, Kr

Mà tương tác van der Waals tăng khi khối lượng phân tử tăng, kích thước phân tử tăng. Tương tác van der Waals làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất.

Do đó Ne có nhiệt độ sôi thấp nhất.

Người ta đã định lượng được khối lượng electron xấp xỉ bằng 1,6605.10^-27 kg.

Ta có: 

Các nguyên tử có 1, 2 hoặc 3 electron ở lớp ngoài cùng thường là các nguyên tố kim loại.

Các nguyên tử có 5, 6 hoặc 7 electron ở lớp ngoài cùng thường là các nguyên tử nguyên tố phi kim.

⇒ Các nguyên tố có tính kim loại là: (1) và (2).

 Cấu tạo phân tử:

N₂: N≡N

Cl₂: Cl–Cl

C₂H₄:

NH₃: 

Quy tắc khi điền electron vào orbital:

Điền electron vào từng orbital theo thứ tự lớp và phân lớp, mỗi electron biểu diễn bằng một mũi tên. Trong mỗi phân lớp, electron được phân bố sao cho số electron độc thân là lớn nhất, electron được điền vào các ô orbital theo thứ tự từ trái sang phải. Trong một ô orbital, electron đầu tiên được biểu diễn bằng mũi tên quay lên, electron thứ hai được biểu diễn bằng mũi tên quay xuống.

⇒ Phân bố electron trên các orbital của nguyên tử M là: 

Trong một chu kì, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân: bán kính nguyên tử giảm dần, độ âm điện tăng dần, tính phi kim của các nguyên tố tăng dần, tính acid của hydroxide tương ứng tăng dần.

Trong một nhóm, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân: bán kính nguyên tử tăng dần, độ âm điện giảm dần, tính phi kim của các nguyên tố giảm dần.

Như vậy:

- Bán kính nguyên tử: X > Y, Z > T, Y > Z ⇒ Bán kính nguyên tử: X > Y > Z > T

- Tính phi kim: Y > Z

- Hydroxide tương ứng của T có tính acid mạnh hơn hydroxide tương ứng của Z.

- Độ âm điện: X < Y.

Trong một nhóm, theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân: bán kính nguyên tử tăng dần, độ âm điện giảm dần, tính phi kim của các nguyên tố giảm dần.

Bán kính nguyên tử Y > Z ⇒ Bán kính nguyên tử: X > Y > Z > T.

Các phân tử O₂ tương ứng có thể tạo thành là:

¹⁶O¹⁶O; ¹⁷O¹⁷O; ¹⁸O¹⁸O;

¹⁶O¹⁷O; ¹⁷O¹⁸O; ¹⁶O¹⁸O.

Từ kí hiệu nguyên tố hóa học ta thấy nguyên tử có:

Số proton: 26

Số khối: 56:

Số neutron: 56 – 26 = 30

Nguyên tử khối: 56

Gọi số hạt proton (số hạt electron) của nguyên tử X là Z, số hạt neutron trong X là N.

Tổng số hạt của X: p + n + e = 2Z + N = 16               (1)

Số hạt mang điện (p, e) nhiều hơn số hạt không mang điện (n):

p + e − n = 24                                                             (2)

Giải hệ (1) và (2) ta có: Z = 35 và N = 46

Số khối của hạt nhân nguyên tử X là:

A = Z + N = 81

Nguyên tử X nhận n electron để hình thành anion X^n-

X là phi kim.

Cấu hình electron lớp vỏ ngoài cùng của anion là 3s²3p⁶

X thuộc chu kì 3.

Chlorine thỏa mãn.

X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 1s¹: có 1 electron độc thân

Y có cấu hình e lớp ngoài cùng là 2s²2p³: có 3 electron độc thân

Công thức hợp chất giữa X và Y là: X₃Y

X thuộc nhóm VIIA. Vậy hóa trị cao nhất của X trong hợp chất với oxygen là 7 (hợp chất X₂O₇) và hóa trị trong hợp chất với hydrogen là 1 (HX).

Cấu hình electron: 

H: 1s²

S: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁴

Liên kết trong phân tử H₂S được hình thành do sự xen phủ giữa orbital AO 1s của H và AO 3p của S.

Số thứ tự của một ô nguyên tố bằng số hiệu nguyên tử của nguyên tố hóa học trong ô đó.

Liên kết hydrogen yếu hơn liên kết cộng hóa trị và liên kết ion.

- Tìm cation X⁺:

X⁺ được tạo thành từ 5 nguyên tử nên:

Phải có 1 nguyên tố có số proton bé hơn 2

  Chỉ có thể là H (do He là khí hiếm)

Gọi X là AH_y theo giả thiết ta có:

Vậy X⁺ là NH₄⁺.

- Tìm anion Y^3- : 

Tương tự, ta có Y^3- cũng được tạo từ 5 nguyên tử của 2 nguyên tố nên:

Do đó phải có 1 nguyên tố có số proton nhỏ hơn 9,4 (chu kỳ 2 hoặc 1).

Mặt khác theo giả thiết ta có 2 nguyên tố phi kim tạo nên Y thuộc 2 chu kỳ liên tiếp

Hai nguyên tố đó thuộc chu kỳ 2 và chu kỳ 3.

Chu kỳ 3 có các phi kim Si (14); P (15); S (16); 17 (Cl)

Từ đó ta suy ra được các cặp là (Si – N); (P – O); (S – F).

Dễ dàng nhận thấy chỉ có cặp thỏa mãn là (P – O) với ion PO₄³⁻

Vậy Z là (NH₄)₃PO₄ từ đó ta có:

- Phân tử khối của Z là 133 Là số lẻ

- Trong Z chỉ chứa liên kết ion (giữa NH₄⁺ và PO₄^3-) và liên kết cộng hóa trị (giữa N và H; giữa P và O).

- Z chứa ion nên Z phản ứng được với NaOH theo phương trình.

- Z phản ứng được với AgNO₃ tạo kết tủa Ag₃PO₄ (màu vàng).

Theo qui tắc octet thì công thức cấu tạo của phân tử SO₂ là O = S → O. 

Vì S và O mỗi nguyên tố đưa ra một cặp electron để góp chung, như vậy S còn 2 cặp electron nữa sẽ đưa ra một cặp electron cho O.

Anion X^2– có cấu hình electron [Ne]3s²3p⁶

⇒ Cấu hình của nguyên tử nguyên tố X: [Ne]3s²3p⁴

⇒ X thuộc chu kì 3, nhóm VIA

⇒ X là phi kim.

Khuynh hướng không xảy ra trong quá trình hình thành liên kết hóa học là chia tách electron.

Ta có: số chu kì bằng số lớp electron nên số lớp electron của Mg là 3.

 Do M thuộc nhóm IA nên oxide cao nhất của nó có công thức hóa học là M₂O.

Theo bài ra ta có:

Nguyên tử G có tổng số hạt là 58:

⇒ p + n + e = 58 ⇒ 2p + n = 58 (do số p = số e)                 (1)

Tỉ lệ giữa số hạt mang điện và số hạt không mang điện là 19 : 10 nên:

Từ (1) và (2) ⇒ p = 19, n = 20

Cấu hình electron của G: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Cấu hình electron của ion G⁺: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ (cấu hình của khí hiếm argone).

Hợp chất ion là hợp chất thường được hình thành từ kim loại điển hình với phi kim điển hình.

CaO, NaCl là các hợp chất ion.

 Ion đa nguyên tử là những nhóm nguyên tử mang điện tích dương hoặc âm. 

Ví dụ: SO₄^2-, NH₄⁺, CO₃^2-,...

NH₄Cl: liên kết ion là của NH₄⁺ và Cl^-, liên kết cộng hóa trị giữa N và H.

Na₂CO₃: Liên kết ion của Na⁺ và CO₃^2-, liên kết cộng hóa trị giữa C và O.

NaF: chỉ có liên kết ion giữa Na⁺ và F^-.

H₂CO₃: chỉ có liên kết cộng hóa trị (giữa C và O hoặc O và H).

KNO₃: liên kết ion giữa K⁺ và NO₃^-, liên kết cộng hóa trị giữa N và O.

HClO: chỉ có liên kết cộng hóa trị.

KClO: liên kết ion giữa K⁺ và ClO^-, liên kết cộng hóa trị giữa Cl và O.

Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố:

Helium (Z = 2): 1s²

Magnesium (Z = 12): 1s²2s²2p⁶3s²

Neon (Z = 10): 1s²2s²2p⁶

Boron (Z = 5): 1s²2s²2p¹

Từ cấu hình electron ta thấy nguyên tử nguyên tố boron có electron độc thân.

Gọi hợp chất với hiđro có công thức là : RH_x , hợp chất với oxi có công thức là R₂O_8-x

Ta có:

- Oxide R₂O_8-x chứa 72,73% oxygen 

⇒ 1,4546R + 4,3632x = 34,9056               (1)

- Trong RH_x, R chiếm 75%

⇒ 0,25R = 0,75x                                        (2)

Từ (1) và (2) ta có: R = 12; x = 4

Vậy R là carbon ⇒ công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen là CO₂ và CH₄.

 Cấu hình electron của nguyên tử nguyên tố X: 1s²2s²2p⁶3s²3p²

⇒ Electron cuối cùng của nguyên tử nguyên tố X điền vào lớp M (n = 3), phân lớp p.