Giải bài tập SGK Hóa 12 Bài 17: Vị trí của KL trong bảng tuần hoàn và cấu tạo của KL

Hãy cho biết vị trí của kim loại trong bảng tuần hoàn?

Phương pháp giải

Để xác định vị trí của kim loại ta dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Hướng dẫn giải

Trong bảng tuần hoàn có gần 90 nguyên tố kim loại.

Các nguyên tố kim loại có mặt ở:

• Nhóm IA (trừ hiđro); nhóm IIA, nhóm IIIA (trừ Bo)
• Một phần nhóm IVA, VA, VIA
• Các nhóm B (từ IB đến VIIIB)
• Họ lantan và actini được xếp riêng thành 2 hàng ở cuối bảng.

Nguyên tử kim loại và tinh thể kim loại có cấu tạo như thế nào?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ cấu tạo nguyên tử kim loại và tinh thể kim loại.

Hướng dẫn giải

Liên kết kim loại là gì? So sánh với liên kết ion và liên kết cộng hoá trị?

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm được khái niệm liên kết kim loại, hiểu rõ bản chất của từng loại liên kết kim loại, liên kết ion và liên kết cộng hóa trị, từ đó tìm điểm giống và khác nhau giữa các loại liên kết để so sánh.

Hướng dẫn giải

Liên kết kim loại là liên kết được hình thành giữa các nguyên tử và ion kim loại trong mạng tinh thể do sự tham gia của electron tự do.

+ So sánh liên kết kim loại với liên kết cộng hóa trị:

- Giống nhau: có sự dùng chung electron.

- Khác nhau:

• Liên kết cộng hóa trị: sự dùng chung electron giũa hai nguyên tử tham gia liên kết.
• Liên kết kim loại: sự dùng chung electron toàn bộ electron trong nguyên tử kim loại.

+ So sánh liên kết kim loại với liên kết ion.

- Giống nhau: đều là liên kết sinh ra bởi lực hút tĩnh điện.

- Khác nhau:

• Liên kết ion: do lực hút tĩnh điện giữa hai ion mang điện tích trái dấu.
• Liên kết kim loại: lực hút tĩnh điện sinh ra do các electron tự do trong kim loại và ion dương kim loại

Mạng tinh thể kim loại loại gồm có:

A. Nguyên tử, ion kim loại và các electron độc thân.

B. Nguyên tử, ion kim loại và các electron tự do.

C. Nguyên tử kim loại và các electron độc thân.

D. Ion kim loại và các electron độc thân.

Phương pháp giải

Để chọn đáp án đúng cần nắm rõ cấu tạo của mạng tinh thể kim loại.

Hướng dẫn giải

Mạng tinh thể kim loại gồm có các thành phần sau:

• Nguyên tử
• Ion kim loại
• Các electron tự do.

→ Chọn đáp án B.

Cho cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶.

Dãy nào sau đây gồm các nguyên tử và ion có cấu hình electron như trên?

A. K⁺, Cl, Ar.

B. Li⁺, Br, Ne.

C. Na⁺, Cl, Ar.

D. Na⁺, F^-, Ne.

Phương pháp giải

Để chọn nguyên tử và ion có cấu hình electron giống như trên ta:

- Tính số electron có trong cấu hình trên = 2 + 2 + 6 = 10 electron

⇒ chọn các cation kim loại, anion, khí hiếm có cùng số e = 10

Hướng dẫn giải

Nhận thấy tổng e là 10.

Ta có số e của Na = 11→ Na⁺  là 10, số e của F = 9 → F^- là 10, Ne = 10

Dãy gồm các nguyên tử và ion có cấu hình electron 1s²2s²2p⁶ là Na⁺, F^-, Ne.

Vậy đáp án cần chọn là D.

Cation R⁺ có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p⁶. Nguyên tử R là:

A. F

B. Na

C. K

D. Cl

Phương pháp giải

Viết lại đầy đủ cấu hình electron của cation R⁺

 ⇒ nguyên tử R.

Hướng dẫn giải

Cấu hình e của R+ là: 1s²2s²2p⁶

⇒ Cấu hình e của R là: 1s²2s²2p⁶3s¹ ⇒ R là Na

Hoà tan 1,44 gam một kim loại hoá trị II trong 150 ml dung dịch H₂SO₄ 0,5M. Để trung hoà axit dư trong dung dịch thu được, phải dùng hết 30 ml dung dịch NaOH 1M. Kim loại đó là:

A. Ba

B. Ca

C. Mg

D. Be

Phương pháp giải

Hướng dẫn giải

Gọi kim loại cần tìm là R.

Các phương trình hóa học:

R + H₂SO₄ → RSO₄ +H₂ (1)

H₂SO₄ + 2NaOH → Na₂SO₄ + H₂O (2)

Số mol của H₂SO₄ bằng: 0,15.0,5 = 0,075 (mol)

Số mol của NaOH bằng: 0,03.1 = 0,03 (mol)

⇒ Số mol của H₂SO₄ ở (1) bằng: 0,075 – 0,03/2 = 0,06 (mol)

Từ (1) ⇒ n_R = nH₂SO₄ = 0,06; m_R = 1,44/0,06 = 24 (g/mol)

Vậy R là Mg → Chọn C.

Hoà tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp Mg và Zn trong dung dịch HCl dư thấy có 0,6 gam khí H₂ bay ra. Khối lượng muối tạo ra trong dung dịch là?

A. 36,7 gam

B. 35,7 gam

C. 63,7 gam

D. 53,7 gam

Phương pháp giải

Để tìm khối lượng muối tạo ra triong dung dịch, ta thực hiện các bước:

• Bước 1: Gọi công thức chung của Mg và Zn là M

PTHH: M + 2HCl → MCl₂ +H₂      

• Bước 2: Tính n_H2 => n_HCl = 2n_H2
• Bước 3: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

 m_KL + m_HCl  = m_muối  + m_H2

=> m_muối = ? 

Hướng dẫn giải

Ta có:

\(\\ n_{H_{2}} = \frac{0,6}{2} = 0,3 \ (mol)\)

Gọi công thức chung của Mg và Zn là M

Phương trình hóa học:

M + 2HCl → MCl₂ + H₂ 

Dựa vào phương trình ta thấy:

n_HCl = 2.n_H2 = 0,3.2 = 0,6 mol

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

m_{kim loại} + m_HCl = m_muối + mH₂

⇒ m_muối = 15,4 + 0,6.36,5 - 0,6 = 36,7 (gam)

Chọn đáp án A.

Cho 12,8 gam kim loại A hoá trị II phản ứng hoàn toàn với khí Cl₂ thu được muối B. Hoà tan B vào nước để được 400 ml dung dịch C. Nhúng thanh sắt nặng 11,2 gam vào dung dịch C, sau một thời gian thấy kim loại A bám vào thanh sắt và khối lượng thanh sắt lúc này là 12,0 gam; nồng độ FeCl₂ trong dung dịch là 0,25M. Xác định kim loại A và nồng độ mol của muối B trong dung dịch C.

Phương pháp giải

Để xác định kim loại và nồng độ mol của muối B trong dung dịch C, ta thực hiện các bước sau:

• Bước 1: Viết PTHH xảy ra:

A + Cl₂ → ACl₂                 (1)

Fe + ACl₂ → FeCl₂ + A       (2)

x                     x           x      (mol) 

• Bước 2: Gọi số mol của Fe phản ứng với số mol của ACl₂ là x

Theo đề bài: Khối lượng thanh sắt sau phản ứng tăng = msau – mđầu

=> m_A – m_Fe = m_sau – m_đầu

=> Ax - 56x = 12- 11,2

• Bước 3: Kết hợp n_FeCl2 = x => A =? => Kim loại

Hướng dẫn giải

Gọi số mol của Fe phản ứng với số mol của ACl₂ là x

Ta có:

A + Cl₂ → ACl₂

Fe + ACl₂ → FeCl₂ + A (2)

x                     x             x (mol)

Khối lượng thanh sắt sau phản ứng là: 11,2 - 56x + xM_A = 12

\(\Rightarrow x = \frac{0,8}{M_{A}-56}\)

Ta có:

\(\\ n_{FeCl_{2}} = \frac{0,8}{M_{A}-56} = 0,25.0,4 = 0,1 \ (mol) \\ \\ M_{A} = 64 \ g/mol\)

Vậy kim loại A là Cu

Dựa vào phương trình hóa học ta có:

\(n_{CuCl_{2}} = n_{Cu} = \frac{12,8}{64} = 0,2 \ (mol) \Rightarrow C_{CuCl_{2}} = \frac{0,2}{0,4} = 0,5 M\)