Dạng 5: Tính phần trăm đồng vị, tính nguyên tử khối trung bình - Chuyên đề Hóa 10
A. Phương pháp & Ví dụ
Lý thuyết và Phương pháp giải
- Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình:
Với M1, M2, …, Mn: Nguyên tử khối (hay số khối) của các đồng vị
x1, x2,…, xn: số nguyên tử khối hay thành phần số nguyên tử của các đồng vị
- Xác định phần trăm các đồng vị
Cách 1: Gọi % của đồng vị 1 là x %.
⇒ % của đồng vị 2 là (100 – x).
- Lập phương trình tính nguyên tử khối trung bình ⇒ Tìm được x.
Cách 2: Phương pháp giải nhanh sử dụng đường chéo để làm bài.
Ví dụ minh họa
Ví dụ 1: Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố, có số proton bằng nhau nhưng khác nhau về:
A. số electron B. số notron C. số proton D. số obitan
Bài giải:
Đáp án đúng là: B.
Kiến thức cần nhớ: Các đồng vị của cùng một nguyên tố hóa học là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số notron, do đó số khối A khác nhau.
Ví dụ 2: Trong dãy kí hiệu các nguyên tử sau:
Các kí hiệu nào cùng chỉ cùng 1 nguyên tố hoá học?
A. A, G và B
B. H và K
C. H, I và K
D. E và F
Bài giải:
H và K cùng 1 nguyên tố hóa học do có cùng số p là 10.
⇒ Đáp án đúng là: B.
Ví dụ 3: Nguyên tố Cacbon có 2 đồng vị bền: 612C chiếm 98,89% và 613C chiếm 1,11%. Cho biết nguyên tử khối trung bình của C là bao nhiêu?
Bài giải:
Vậy nguyên tử khối trung bình của C là 12,0111
Ví dụ 4: Đồng có 2 đồng vị là 2963Cu và 2965Cu. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Tính thành phần phần trăm số nguyên tử của mỗi đồng vị.
Bài giải:
Đặt thành phần phần trăm của 2963Cu và 2965Cu lần lượt là x và 1-x (%)
Ta có: M = 63. x + 65. (1 - x) = 63.54
Giải phương trình ⇒ x = 0,73 (73%)
% 2963Cu = 73%; và % 2965Cu = 27%
Ví dụ 5: Trong tự nhiên, X có hai đồng vị 1735X và 1737X, chiếm lần lượt 75,77% và 24,23% số nguyên tử X. Y có hai đồng vị là 11Y và 12Y, chiếm lần lượt 99,2% và 0,8% số nguyên tử Y.
a) Trong tự nhiên có bao nhiêu loại phân tử XY?
A. 2 B. 4 C. 5 D. 6
b) Tính phân tử khối trung bình của XY?
A. 36,0. B. 36,5. C. 37,5. D. 37,0.
Bài giải:
a) Các loại phân tử XY là:
35X – 1Y, 35X – 2Y, 37X – 1Y, 37X – 2Y
Vậy có tất cả 4 phân tử XY. Đáp án đúng là: B
b) Nguyên tử khối trung bình của X là:
Nguyên tử khối trung bình Y là:
Phân tử khối trung bình của XY là: 35,485 + 1,008 = 36,493 ≈ 36,5.
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Nguyên tố hóa học bao gồm các nguyên tử:
A. Có cùng số khối A.
B. Có cùng số proton.
C. Có cùng số nơtron.
D. Có cùng số proton và số nơtron.
Đáp án: B
Nguyên tố hóa học bao gồm các nguyên tử có cùng số proton khắc số notron (hay khác số khối)
Câu 2. Trong dãy kí hiệu các nguyên tử sau, dãy nào chỉ cùng một nguyên tố hóa học:
A. 6A14; 7B15
B. 8C16; 8D17; 8E18
C. 26G56; 27F56
D. 10H20; 11I22
Đáp án: B
Câu 3. Cho 3 nguyên tử có kí hiệu là:
A. Số hạt e của các nguyên tử lần lượt là: 12,13,14.
B. Đây là 3 đồng vị.
C. Ba nguyên tử trên đều thuộc nguyên tố Mg.
D. Hạt nhân của mỗi nguyên tử đều có 12 proton.
Đáp án: A
Kí hiệu của nguyên tử có dạng với Z là số hiệu nguyên tử, A là số khối
Nhận thấy 3 nguyên tử đều có cùng số Z, khác số khối
→ 3 nguyên tử là đồng vị của nguyên tố Mg
→ B, C đúng
Luôn có Z = số p = số e = 12
Câu 4. Nguyên tố Cl có 2 đồng vị bền là 1735Cl chiếm 75,77% và 1737Cl chiếm 24,23%. Tính nguyên tử khối trung của Cl?
A. 35 B. 35,5 C. 36 D. 37
Đáp án: B
Nguyên tử khối trung bình của Cl là:
Câu 5. Có 3 nguyên tử:
A. X, Y
B. Y, Z
C. X, Z
D. X, Y, Z
Đáp án: C
Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton (số hiệu nguyên tử) khác nhau số khối
Thấy X, Z có cùng số proton là 6, khác nhau số khối → X và Z là đồng vị của nguyên tố Cacbon.
Câu 6. Nguyên tử khối trung bình của đồng là 63,54. Trong tự nhiên, đồng có hai đồng vị là
A. 28% B. 73% C 42% D. 37%
Đáp án: B
Gọi x là % số nguyên tử của 2963Cu
⇒ 100 – x là % của 2965Cu
Ta có 63,54 = (63x + 65 (100 - x))/100
⇒ x = 73
Vậy 2963Cu chiếm 73%
Câu 7. Trong tự nhiên có 2 đồng vị bền: 1737Cl chiếm 24,23% tổng số nguyên tử, còn lại là 1735Cl. Thành phần % theo khối lượng của 1737Cl trong HClO4 là:
A. 8,92% B. 8,43% C. 8,56% D. 8,79%
Đáp án: A
Câu 8. Nguyên tố cacbon có 2 đồng vị bền là 12C chiếm 98,89% và 13C chiếm 1,11%. Tính nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon?
A. 12,5245 B. 12,0111 C. 12,0219 D. 12,0525
Đáp án: B
Mtb = 98.89% x 12 + 1.11% x 13 = 12,0111
Câu 9. Trong tự nhiên Oxi có 3 đồng vị 16O (x1%), 17O (x2%), 18O (4%), nguyên tử khối trung bình của Oxi là 16,14. Tính phần trăm đồng vị của 16O và 17O.
A. 35% & 61% B. 90% & 6% C. 80% & 16% D. 25% & 71%
Đáp án: B
Ta có: x1 + x2 + 4 = 100
Nguyên tử khối trung bình của O là 16.14 = (16x1 + 17x2 + 18.4)/100
Câu 10. Một nguyên tố X gồm 2 đồng vị là X1 và X2. Đồng vị X1 có tổng số hạt là 18. Đồng vị X2 có tổng số hạt là 20. Biết % các đồng vị trong X bằng nhau và các loại hạt trong X1 cũng bằng nhau. Xác định nguyên tử khối trung bình của X?
A. 13 B. 19 C. 12 D. 16
Đáp án: A
Các hạt trong đồng vị X1 bằng nhau nên: P = E = N = 18/3 = 6
⇒ Số khối của đồng vị X1 là: P + N= 12
⇒ Số khối của đồng vị X2 là: 20 – 6 = 14