Các dạng bài toán tính phần trăm đồng vị, tính nguyên tử khối trung bình | Lý thuyết, công thức, các dạng bài tập và cách giải

Các dạng bài toán tính phần trăm đồng vị, tính nguyên tử khối trung bình

A. Phương pháp & Ví dụ

Lý thuyết và Phương pháp giải

- Áp dụng công thức tính nguyên tử khối trung bình:

Với: a, b, c là số nguyên tử (hoặc % số nguyên tử) của mỗi đồng vị.

A, B, C là nguyên tử khối (hay số khối) của mỗi đồng vị.

- Xác định phần trăm các đồng vị

Gọi % của đồng vị 1 là x %

⇒ % của đồng vị 2 là (100 – x).

- Lập phương trình tính nguyên tử khối trung bình ⇒ giải 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

Lời giải:

⇒ Chọn B.

Nhắc lại: 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

Lời giải:

H và K cùng 1 nguyên tố hóa học do có cùng số p là 10

⇒ Chọn B.

Ví dụ 3: Nguyên tố Cacbon có 2 đồng vị bền: ₆¹²C chiếm 98,89% và ₆¹³C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của C là bao nhiêu?

Lời giải:

Vậy NTK 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.

Lời giải:

Đặt thành phần phần trăm của ₂₉⁶³Cu và ₂₉⁶⁵Cu lần lượt là x và 1-x (%)

M− = 63.x +65.(1-x) = 63.54

Giải PT ⇒ 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 đông vị à 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) Phân tử khối trung bình của XY là

A. 36,0.        B. 36,5.        C. 37,5.        D. 37,0.

Lời giải:

a) Các loại phân tử XY là : ₃₅X – ₁Y, ₃₅X – ₂Y, ₃₇X – ₁Y, ₃₇X – ₂Y

b) Nguyên tử khối trung bình của X : 

Nguyên tử khối trung bình Y là: 

Phân tử khối trung bình của XY: 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.

Lời giải:

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

Lời giải:

Đáp án: B

Câu 3. Cho ba nguyên tử có kí hiệu là Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Số hạt electron 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.

Lời giải:

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 clo có hai đồng vị bền ₁₇³⁵Cl chiếm 75,77% và ₁₇³⁷Cl chiếm 24,23%. Tính nguyên tử khối trung của clo?

A. 35        B. 35,5        C. 36        D. 37

Lời giải:

Đáp án: B

Nguyên tử khối trung bình của clo là:

Câu 5. Có 3 nguyên tử: Những nguyên tử nào là đồng vị của một nguyên tố?

A. X, Y B. Y, Z       C. X, Z       D. X, Y, Z

Lời giải:

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  Tính tỉ lệ phần trăm số nguyên tử của đồng vị ₂₉⁶³Cu tồn tại trong tự nhiên

A. 28%        B. 73%        C 42%        D. 37%

Lời giải:

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 hai 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%

Lời giải:

Đáp án: A

Câu 8. Nguyên tố cacbon có hai đồng vị bền: 12Cchiếm 98,89% và 13C chiếm 1,11%. Nguyên tử khối trung bình của nguyên tố cacbon là

A. 12,5245       B. 12,0111       C. 12,0219       D. 12,0525

Lời giải:

Đáp án: B

M_tb = 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. Phần trăm đồng vị 16O và 17O lần lượt là

A. 35% & 61%       B. 90% & 6%       C. 80% & 16%       D. 25% & 71%

Lời giải:

Đáp án: B

Luôn có x₁ + x₂ + 4 = 100

Nguyên tử khối trung bình của O là 16.14 = (16x₁ + 17x₂ + 18.4)/100

Ta có hệ 

Câu 10. Một nguyên tố X gồm hai 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 rằng % 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

Lời giải:

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