Bài 7. Xu hướng biến đổi thành phần và một số tính chất của hợp chất trong một chu kì trang 18, 19, 20 SBT Hóa 10 Kết nối tri thức với cuộc sống

Nhận biết 7.1

X là nguyên tố nhóm IIIA. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất của X là

A. XO.                 

B. XO₂.                

C. X₂O.                

D. X₂O₃.

Phương pháp giải:

Dựa vào hóa trị cao nhất = số thứ tự của nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

Lời giải chi tiết:

- Đáp án: D

Nhận biết 7.2

Cho các oxide sau: Na₂O, Al₂O₃, MgO, SiO₂. Thứ tự giảm dần tính base là

A. Na₂O > Al₂O₃ > MgO > SiO₂.       

B. Al₂O₃ > SiO₂ > MgO > Na₂O.

C. Na₂O > MgO > Al₂O₃ > SiO₂.       

D. MgO > Na₂O > Al₂O₃ > SiO₂.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều giảm dần tính base của oxide của các nguyên tố là:

Na₂O > MgO > Al₂O₃ > SiO₂

=> Đáp án: C

Nhận biết 7.3

Dãy nào sau đây sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính acid?

A. Cl₂O₇; Al₂O₃; SO₃; P₂O₅.               

B. Al₂O₃; P₂O₅; SO₃; Cl₂O₇.

C. P₂O₅; SO₃; Al₂O₃; Cl₂O₇.               

D. Al₂O₃; SO₃; P₂O₅; Cl₂O₇.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của oxide của các nguyên tố là:

Al₂O₃ < P₂O₅ < SO₃ < Cl₂O₇

=> Đáp án: B

Nhận biết 7.4

Ba nguyên tố với số hiệu nguyên tử Z = 11, Z = 12, Z = 13 có hydroxide tương ứng là X, Y, T. Chiều tăng dần tính base của các hydroxide này là

A. X, Y, T.           

B. X, T, Y.           

C. T, X, Y.           

D. T, Y, X.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào các xu hướng biến đổi để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

+ Nguyên tố có Z = 11 => Cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s¹

" Nguyên tố này thuộc chu kì 3, nhóm IA

+ Nguyên tố Y có Z = 12 => Cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²

" Nguyên tố này thuộc chu kì 3, nhóm IIA

+ Nguyên tố T có Z = 13 => Cấu hình electron là: 1s²2s²2p⁶3s²3p¹

" Nguyên tố này thuộc chu kì 3, nhóm IIIA

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

          Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

T < Y < X

=> Đáp án: D

Nhận biết 7.5

Trong các hydroxide của các nguyên tố chu kì 3, acid mạnh nhất là

A. H₂SO₄.            

B. HClO₄.            

C. H₂SiO₃.            

D. H₃PO₄.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của hydroxide của các nguyên tố là:

H₂SiO₃ < H₃PO₄ < H₂SO₄ < HClO₄

=> Acid mạnh nhất là HClO₄

=> Đáp án: B

Nhận biết 7.6

Dãy nào sau đây sắp xếp theo thứ tự giảm dần tính base?

A. Al(OH)₃; NaOH; Mg(OH)₂; Si(OH)₄.

B. NaOH; Mg(OH)₂; Si(OH)₄; Al(OH)₃.

C. NaOH; Mg(OH)₂; Al(OH)₃; Si(OH)₄.

D. Si(OH)₄; NaOH; Mg(OH)₂; Al(OH)₃.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều giảm dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

NaOH > Mg(OH)₂ > Al(OH)₃ > Si(OH)₄

=> Đáp án: C

Nhận biết 7.7

Dãy nào sau đây sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính acid?

A. H₃PO₄, H₂SO₄, H₃AsO₄.                

B. H₂SO₄, H₃AsO₄, H₃PO₄.

C. H₃PO₄, H₃AsO₄, H₂SO₄.                

D. H₃AsO₄; H₃PO₄, H₂SO₄.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của hydroxide của các nguyên tố là:

H₃PO₄ < H₂SO₄ (1)

+ Trong cùng một nhóm VA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của hydroxide của các nguyên tố là:

H₃AsO₄ < H₃PO₄ (2)

=> Từ (1) và (2) ta có dãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính acid là:

H₃AsO₄ < H₃PO₄ < H₂SO₄

=> Đáp án: D

Thông hiểu 7.8

Nguyên tố R có cấu hình electron: 1s²2s²2p³. Công thức hợp chất oxide ứng với hóa trị cao nhất của R và hydride (hợp chất của R với hydrogen) tương ứng là

A. RO₂ và RH₄.    

B. R₂O₅ và RH₃.   

C. RO₃ và RH₂.    

D. R₂O₃ và RH₃.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Mối liên hệ giữa cấu hình electron và vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn

+ Số lớp electron = số chu kì

+ Số electron lớp ngoài cùng = số nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

+ Ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

- Cách xác định nhóm của các nguyên tố nhóm B có cấu hình electron lớp ngoài cùng là (n-1)d^xns^y

+ TH1: 3 ≤ (x+y) ≤ 7 => Nguyên tố thuộc nhóm (x+y)B

+ TH2: 8 ≤ (x+y) ≤ 10 => Nguyên tố thuộc nhóm VIIIB

+ TH3: 11 ≤ (x+y) ≤ 12 => Nguyên tố thuộc nhóm (x+y-10)B

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tố R có cấu hình electron: 1s²2s²2p³

=> R thuộc nhóm VA

=> Công thức oxide cao nhất của phosphorus là R₂O₅

=> Công thức hợp chất khí với hydrogen: RH₃

=> Đáp án: B

Thông hiểu 7.9

Nguyên tố X ở ô thứ 17 của bảng tuần hoàn. Có các phát biểu sau:

(1) X có độ âm điện lớn và là một phi kim mạnh.

(2) X có thể tạo thành ion bền có dạng X⁺.

(3) Oxide cao nhất của X có công thức X₂O₅ và là acidic oxide.

(4) Hydroxide của X có công thức HXO₄ và là acid mạnh.

          Trong các phát biểu trên, số phát biểu đúng là

A. 1.                     

B. 2.                     

C. 3.                     

D. 4.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi độ âm điện:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, độ âm điện giảm dần

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

Lời giải chi tiết:

- Nguyên tố X ở ô thứ 17 của bảng tuần hoàn

=> Cấu hình electron của X là: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵

=> Nguyên tố này thuộc chu kì 3, nhóm VIIA

(1) X có độ âm điện lớn và là một phi kim mạnh. " Đúng

(2) X có thể tạo thành ion bền có dạng X⁺. " Sai, “X⁺” sửa thành “X^-”

(3) Oxide cao nhất của X có công thức X₂O₅ và là acidic oxide. " Sai, “X₂O₅” sửa thành “X₂O₇”

(4) Hydroxide của X có công thức HXO₄ và là acid mạnh. " Đúng

=> Đáp án: B

Thông hiểu 7.10

a) Nêu quan hệ giữa hóa trị của các nguyên tố hóa học với thành phần của các oxide và hydroxide của chúng.

b) Nêu sự biến đổi hoá trị của các nguyên tố hóa học trong chu kì 3.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Hóa trị biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố này với nguyên tử nguyên tố khác. Hóa trị càng cao thì nguyên tử nguyên tố đó có càng nhiều liên kết

- Hóa trị của nguyên tố nhóm A = số thứ tự của nhóm

Lời giải chi tiết:

a) Hóa trị biểu thị khả năng liên kết của nguyên tử nguyên tố này với nguyên tử nguyên tố khác. Hóa trị càng cao thì nguyên tử nguyên tố đó có càng nhiều liên kết

=> Hóa trị của các nguyên tố hóa học sẽ quyết định công thức oxide và hydroxide của các nguyên tố

b) - Trong một chu kì từ, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, hóa trị của các nguyên tố nhóm A tăng dần do số thứ tự nhóm cũng tăng dần

- Sự biến đổi hóa trị của các nguyên tố hóa học trong chu kì 3

Thông hiểu 7.11

Hãy nêu sự biến đổi tính chất acid – base của các oxide và hydroxide của các nguyên tố trong chu kì 3 khi đi từ trái sang phải.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

Lời giải chi tiết:

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Sự biến đổi tính chất acid – base của các oxide và hydroxide của các nguyên tố trong chu kì 3 khi đi từ trái sang phải

+ Tính acid của các oxide và hydroxide tăng dần

+ Tính base các oxide và hydroxide giảm dần

Thông hiểu 7.12

Cho các hợp chất sau: Al₂O₃, Na₂O, SiO₂, MgO, SO₃, P₂O₅, Cl₂O₇. Hãy sắp xếp theo xu hướng biến đổi tính acid - base. Giải thích.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid và giảm dần tính base của oxide của các nguyên tố là:

Na₂O < MgO < Al₂O₃ < SiO₂ < P₂O₅ < SO₃ < Cl₂O₇

Thông hiểu 7.13

Sắp xếp các hợp chất sau theo xu hướng biến đổi tính acid – base: NaOH, H₂SiO₃, HClO₄, Mg(OH)₂, Al(OH)₃, H₂SO₄.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

+ Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid và giảm dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

NaOH < Mg(OH)₂ < Al(OH)₃ < H₂SiO₃ < H₂SO₄ < HClO₄

Thông hiểu 7.14

So sánh tính base của các hydroxide trong mỗi dãy sau và giải thích ngắn gọn:

a) Calcium hydroxide, strontium hydroxide và barium hydroxide;

b) Sodium hydroxide và aluminium hydroxide;

c) Calcium hydroxide và caesium hydroxide.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

a) + Trong cùng một nhóm IIA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

Ca(OH)₂ < Sr(OH)₂ < Ba(OH)₂

b) + Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

Al(OH)₃ < NaOH

c) Do nguyên tố Cs và Ca không có cùng chu kì và cũng không cùng nhóm nên ta so sánh thông qua nguyên tố trung gian là Ba (Cùng chu kì với Cs và cùng nhóm với Ca)

+ Trong cùng một chu kì 6, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

Ba(OH)₂ < CsOH(1)

+ Trong cùng một nhóm IIA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là:

Ca(OH)₂ < Ba(OH)₂ (2)

=> Từ (1) và (2) ta có dãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính base của hydroxide của các nguyên tố là: Ca(OH)₂ < Ba(OH)₂ < CsOH

Thông hiểu 7.15

Hãy so sánh tính acid của các chất trong mỗi dãy sau và giải thích ngắn gọn:

a) Carbonic acid và silixic acid.

b) Sulfuric acid, selenic acid và teluric acid.

c) Silixic acid, phosphoric acid và sulfuric acid.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide:

+ Trong một chu kì, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng giảm dần, tính acid của chúng tăng dần

+ Trong một nhóm, theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, tính base của oxide và hydroxide tương ứng tăng dần, tính acid của chúng giảm dần

- Cách thực hiện:

+ Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn (chu kì nào? Nhóm nào?)

+ Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide để xác định đáp án đúng

          Trong trường hợp, có nguyên tố không cùng chu kì và không cùng nhóm với một nguyên tố khác, ta so sánh thông qua một nguyên tố trung gian có cùng chu kì với một nguyên tố và cùng nhóm với nguyên tố còn lại.

Lời giải chi tiết:

- Bước 1: Xác định vị trí các nguyên tố trong bảng tuần hoàn

- Bước 2: Dựa vào xu hướng biến đổi tính acid - base của oxide và hydroxide

a) + Trong cùng một nhóm IVA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của hydroxide của các nguyên tố là:

H₂SiO₃ < H₂CO₃

b) + Trong cùng một nhóm VIA, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của hydroxide của các nguyên tố là:

H₂TeO₄ < H₂SeO₄ < H₂SO₄

c) + Trong cùng một chu kì 3, theo chiều tăng dần về điện tích hạt nhân, ta có chiều tăng dần tính acid của hydroxide của các nguyên tố là:

H₂SiO₃ < H₃PO₄ < H₂SO₄

Thông hiểu 7.16

Cho các oxide sau Na₂O, SO₃, Cl₂O₇, CO₂, CaO, N₂O₅. Viết các phương trình hoá học biểu diễn phản ứng với nước (nếu có) của các oxide trên và nhận xét về tính chất acid – base của chúng.

Phương pháp giải:

- Các basic oxide tác dụng với nước:

+ Na₂O + H₂O -> 2NaOH (NaOH là một base mạnh, tan nhiều trong nước)

+ CaO + H₂O -> Ca(OH)₂ (Ca(OH)₂ là một base mạnh, ít tan trong nước)

- Các acidic oxide tác dụng với nước:

+ CO₂ + H₂O -> H₂CO₃ (H₂CO₃ là một acid rất yếu)

+ N₂O₅ + H₂O -> 2HNO₃ (HNO₃ là một acid mạnh)

+ SO₃ + H₂O -> H₂SO₄ (H₂SO₄ là một acid mạnh)

+ Cl₂O₇ + H₂O -> 2HClO₄ (HClO₄ là một acid rất mạnh)

Vận dụng 7.17

Nguyên tố X nằm ở chu kì 3 của bảng tuần hoàn và M là nguyên tố s có electron lớp ngoài cùng là ns¹. X có công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất là XO₃. Một hợp chất của M và X, trong đó M chiếm 58,97% về khối lượng, là một hoá chất công nghiệp quan trọng, được sử dụng trong sản xuất giấy Kraft, thuốc nhuộm, thuộc da, dầu mỏ, xử lí ô nhiễm kim loại nặng,…

a) Xác định công thức hoá học của hợp chất giữa M và X.

b) Viết công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất và hydroxide tương ứng của M, của X và nêu tính acid - base của chúng.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Khi có cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử

+ TH1: các lớp trước đó đã được lấp đầy electron

+ TH2: trước lớp ngoài cùng vẫn có lớp chưa được lấp đầy electron (do có phân lớp d hoặc phân lớp f). Áp dụng với nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng từ 4s trở lên

- Mối liên hệ giữa cấu hình electron và vị trí của nguyên tử trong bảng tuần hoàn:

+ Số lớp electron = số chu kì

+ Số electron lớp ngoài cùng = số nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

+ Ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

- Công thức thành phần phần trăm khối lượng của một nguyên tố trong hợp chất X_aY_b:

\(\% {m_X} = \frac{{a.{A_X}}}{{{A_{{X_a}{Y_b}}}}}.100\%  = \frac{{a.{A_X}}}{{a.{A_X} + b.{A_Y}}}.100\% \)

          Trong đó:    + A_X là nguyên tử khối của nguyên tố X

                             + A_Y là nguyên tử khối của nguyên tố Y

Lời giải chi tiết:

a) - Nguyên tố X nằm ở chu kì 3 của bảng tuần hoàn và X có công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất là XO₃ => X thuộc chu kì 3, nhóm VIA ð X là sulfur (S)

- M là nguyên tố s có electron lớp ngoài cùng là ns¹  => M thuộc nhóm IA

=> Hợp chất của M và S có dạng: M₂S

- Có \(\% {m_M} = \frac{{2.{A_M}}}{{1.{A_S} + 2.{A_M}}}.100\%  = \frac{{2.{A_M}}}{{1.32 + 2.{A_M}}}.100\%  = 58,97\% \)  => A_M = 23

=> M là sodium (Na)

b) - Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của M lần lượt là Na₂O, NaOH (NaOH là một base mạnh)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của X lần lượt là SO₃, H₂SO₄ (H₂SO₄ là một acid mạnh)

Vận dụng 7.18

Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁴. Trong hợp chất hydride (hợp chất của X với hydrogen), nguyên tố X chiếm 94,12 % khối lượng.

a) Xác định phần trăm khối lượng của X trong oxide cao nhất.

b) Viết công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất của X, hydroxide tương ứng và nêu tính chất acid – base của chúng.

Phương pháp giải:

Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁴. Trong hợp chất hydride (hợp chất của X với hydrogen), nguyên tố X chiếm 94,12 % khối lượng.

a) Xác định phần trăm khối lượng của X trong oxide cao nhất.

b) Viết công thức oxide ứng với hoá trị cao nhất của X, hydroxide tương ứng và nêu tính chất acid – base của chúng.

          Phương pháp: Dựa vào

- Mối liên hệ giữa cấu hình electron và vị trí của nguyên tử trong bảng tuần hoàn:

+ Số lớp electron = số chu kì

+ Số electron lớp ngoài cùng = số nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

+ Ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

- Công thức thành phần phần trăm khối lượng của một nguyên tố trong hợp chất X_aY_b:

\(\% {m_X} = \frac{{a.{A_X}}}{{{A_{{X_a}{Y_b}}}}}.100\%  = \frac{{a.{A_X}}}{{a.{A_X} + b.{A_Y}}}.100\% \)

          Trong đó:    + A_X là nguyên tử khối của nguyên tố X

                             + A_Y là nguyên tử khối của nguyên tố Y

Lời giải chi tiết:

a) Nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns²np⁴

=> X thuộc nhóm VIA " Hợp chất khí với hydrogen của X là H₂X

- Có \(\% {m_X} = \frac{{1.{A_X}}}{{2.{A_H} + 1.{A_X}}}.100\%  = \frac{{1.{A_X}}}{{2.1 + 1.{A_X}}}.100\%  = 94,12\% \) " A_X = 32

=> Công thức oxide cao nhất của S là SO₃

=> \(\% {m_S} = \frac{{1.{A_S}}}{{3.{A_O} + 1.{A_S}}}.100\%  = \frac{{32}}{{80}}.100\%  = 40\% \)

b) - Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của X lần lượt là SO₃, H₂SO₄ (H₂SO₄ là một acid mạnh)

Vận dụng 7.19

Hai nguyên tố X và Y ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn Ở trạng thái đơn chất, X và Y không phản ứng với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân X và Y bằng 23.

a) Xác định X, Y.

b) Viết công thức các hợp chất oxide ứng với hoá trị cao nhất, hydroxide tương ứng của X, Y và nêu tính acid – base của chúng.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Hai nguyên tố thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và tổng số proton trong hạt nhân X và Y bằng 23 => ta có các trường hợp sau:

+ TH1: Hai nguyên tố cùng chu kì => p₁ - p₂ = 1

+ TH2: Hai nguyên tố cách nhau 1 chu kì

          · Chu kì 1 và 2 => Chỉ có thể là ₁H và ₄Be

          · Chu kì 2 và 3 hoặc 3 và 4 (X và Y đều là kim loại nhóm IA và IIA)

=> p₁ - p₂ = 9 hoặc p₁ - p₂ = 7

          · Chu kì 3 và 4 (X và Y đều thuộc nhóm IIA đến VIIA) => p₁ - p₂ = 19 hoặc p₁ - p₂ = 17

+ TH3: Hai nguyên tố cách nhau 2 chu kì

          · Chu kì 1 và 3 => Chỉ có thể là ₁H và ₁₂Mg

Lời giải chi tiết:

a) - Gọi số hạt proton trong nguyên tử X lần lượt là p₁

- Gọi số hạt proton trong nguyên tử Y lần lượt là p₂

- Hai nguyên tố thuộc chu kì nhỏ và thuộc hai nhóm A kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn => ta có các trường hợp sau:

*Xét TH1: Hai nguyên tố cùng chu kì => p₁ - p₂ = 1 (1)

- Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 => p₁ + p₂ = 23 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 12, p₂ = 11

ð Vậy nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na) (thỏa mãn điều kiện X và Y không phản ứng với nhau ở điều kiện thường)

*Xét TH2: Hai nguyên tố cách nhau 1 chu kì (chu kì 1 và 2 hoặc chu kì 2 và 3)

+ Chu kì 1 và 2 => Chỉ có thể là ₁H và ₄Be => Loại vì tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23

+ Chu kì 2 và 3 => · p₁ - p₂ = 9 (1)

- Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 => p₁ + p₂ = 23 (2)

=> Từ (1) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 16, p₂ = 7

=> Vậy nguyên tố X là Sulfur (S) và nguyên tố Y là Nitrogen (N) (thỏa mãn điều kiện X và Y không phản ứng với nhau ở điều kiện thường)

+ Chu kì 2 và 3 => · p₁ - p₂ = 7 (1’)

- Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23 => p₁ + p₂ = 23 (2)

=> Từ (1’) và (2) giải hệ 2 phương trình 2 ẩn ta có p₁ = 15, p₂ = 8

=> Vậy nguyên tố X là Phosphorus (P) và nguyên tố Y là Oxygen (O) (loại vì không thỏa mãn điều kiện X và Y không phản ứng với nhau ở điều kiện thường)

* Xét TH3: Hai nguyên tố cách nhau 2 chu kì

+ Chu kì 1 và 3 => chỉ có thể là ₁H và ₁₂Mg " Loại vì tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của X và Y là 23

ð Vậy nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na) hoặc nguyên tố X là Sulfur (S) và nguyên tố Y là Nitrogen (N)

b) *TH1: nguyên tố X là Magnesium (Mg) và nguyên tố Y là Sodium (Na)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của Mg lần lượt là MgO, Mg(OH)₂ (Mg(OH)₂ là một base trung bình)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của Na lần lượt là Na₂O, NaOH (NaOH là một base mạnh)

*TH2: nguyên tố X là Sulfur (S) và nguyên tố Y là Nitrogen (N)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của N lần lượt là N₂O₅, HNO₃ (HNO₃ là một acid mạnh)

- Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của X lần lượt là SO₃, H₂SO₄ (H₂SO₄ là một acid mạnh)

Vận dụng 7.20

Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là np², nguyên tố Y có electron phân lớp ngoài cùng là np³. Hợp chất khí với hydrogen của X chứa a% khối lượng X, oxide ứng với hoá trị cao nhất của Y chứa b% khối lượng Y. Tỉ số a : b = 3,365. Hợp chất A tạo bởi X và Y có nhiều ứng dụng chỉnh hình trong lĩnh vực y khoa, vật liệu này cũng là một sự thay thế cho PEEK (polyether ether ketone) và titan, được sử dụng cho các thiết bị tổng hợp tuy sống. Khối lượng mol của A là 140 g/mol.

a) Xác định X, Y.

b) Viết công thức hợp chất khí với hydrogen của X, Y; oxide ứng với hóa trị cao nhất, hydroxide tương ứng của X, Y và nêu tính acid – base của chúng.

Phương pháp giải:

Dựa vào

- Mối liên hệ giữa cấu hình electron và vị trí của nguyên tử trong bảng tuần hoàn:

+ Số lớp electron = số chu kì

+ Số electron lớp ngoài cùng = số nhóm (đối với các nguyên tố nhóm A)

+ Ô số thứ tự = điện tích hạt nhân = số proton = số electron

- Công thức oxide cao nhất và hợp chất khí với hydrogen của các nguyên tố từ IA đến VIIA

Lời giải chi tiết:

a) - Nguyên tố X có electron phân lớp ngoài cùng là np² => X thuộc nhóm IVA => Hợp chất khí với hydrogen của X là XH₄

- Nguyên tố Y có electron phân lớp ngoài cùng là np³  => Y thuộc nhóm VA => Oxide ứng với hóa trị cao nhất của Y là Y₂O₅

=> Hợp chất của X và Y có dạng: X₃Y₄ => 3A_X + 4A_Y = 140 =>\({A_X} = \frac{{140 - 4{A_Y}}}{3}\) (1)

- Theo đề bài ta có: \(\frac{{{A_X}}}{{{A_X} + 4}}:\frac{{2{A_Y}}}{{2{A_Y} + 80}} = 3,365\)(2)

- Thế (1) vào (2) => A_Y = 14 và A_X = 28 => Y là nitrogen và X là silicon

b) - Hợp chất khí với hydrogen của N là SiH₄. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của Si lần lượt là SiO₂, H₂SiO₃ (H₂SiO₃ là một acid rất yếu)

- Hợp chất khí với hydrogen của N là NH₃. Công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của N lần lượt là N₂O₅, HNO₃ (HNO₃ là một acid mạnh)