Giải bài tập trang 21 Chuyên đề Hóa 10 Bài 2 - Cánh diều

Giải bài tập trang 21 Chuyên đề Hóa 10 - Cánh diều

Bài tập 1 trang 21 Chuyên đề Hóa 10: Xác định số khối và điện tích của hạt nhân X trong các quá trình sau:

($e_{+1}^0$là hạt positron, còn được kí hiệu là β⁺)

Trả lời:

a) $N_{11}^{22}a\to X_{?}^{?}+e_{+1}^0$

Theo định luật bảo toàn số khối:

22 = A_X + 0 ⇒ A_X = 22

Theo định luật bảo toàn điện tích:

11 = Z_X + (+1) ⇒ Z_X = 10

Vậy hạt nhân X có số khối A = 22, điện tích hạt nhân Z = 10

b) $X_{?}^{?}\to C_{17}^{35}l+e_{-1}^0$

Theo định luật bảo toàn số khối:

A_X = 35 + 0 ⇒ A_X = 35

Theo định luật bảo toàn điện tích:

Z_X = 17 + (-1) ⇒ Z_X = 16

Vậy hạt nhân X có số khối A = 35, điện tích hạt nhân Z = 16

c) $N_{28}^{63}i\to X_{?}^{?}+e_{-1}^0$

Theo định luật bảo toàn số khối:

63 = A_X + 0 ⇒ A_X = 63

Theo định luật bảo toàn điện tích:

28 = Z_X + (-1) ⇒ Z_X = 29

Vậy hạt nhân X có số khối A = 63, điện tích hạt nhân Z = 29

d) $X_{?}^{?}\to B_4^{9}e+e_{+1}^0$

Theo định luật bảo toàn số khối:

A_X = 9 + 0 ⇒ A_X = 9

Theo định luật bảo toàn điện tích:

Z_X = 4 + (+1) ⇒ Z_X = 5

Vậy hạt nhân X có số khối A = 9, điện tích hạt nhân Z = 5

Bài tập 2 trang 21 Chuyên đề Hóa 10: Phân rã tự nhiên $T_{90}^{232}h$tạo ra đồng vị bền $P_{82}^{208}b$, đồng thời giải phóng một số hạt α và β. Xác định số hạt α và β cho quá trình phân rã một hạt nhân $T_{90}^{232}h$.

Trả lời:

Theo định luật bảo toàn số khối: 232 = 208 + 4x + 0y (1)

Theo định luật bảo toàn điện tích: 90 = 82 + 2x + (-1)y (2)

Từ (1) và (2) ta có: x = 6, y = 4.

Vậy quá trình phân rã một hạt nhân $T_{90}^{232}h$ giải phóng ra 6 hạt α và 4 hạt β.

Bài tập 3 trang 21 Chuyên đề Hóa 10: Cần đốt cháy bao nhiêu kg than đá chứa 80% C để tạo ra lượng nhiệt bằng năng lượng giải phóng ra khi 1 gam $U_{92}^{235}$phân hạch. Biết khi phân hạch 1 mol $U_{92}^{235}$tỏa ra năng lượng là 1,8.10¹⁰ kJ, đốt cháy hoàn toàn 1 mol C tỏa ra năng lượng 393,5 kJ.

Trả lời:

1 mol $U_{92}^{235}$tương ứng với 1.235 = 235 gam

Khi phân hạch 235 gam $U_{92}^{235}$tỏa ra năng lượng là 1,8.10¹⁰ kJ

Khi phân hạch 1 gam $U_{92}^{235}$tỏa ra năng lượng là $\frac{1,{8.10}^{10}}{235}$kJ

Đốt cháy hoàn toàn 1 mol C tỏa ra năng lượng 393,5 kJ.

⇒ Đốt cháy hoàn toàn x mol C tỏa ra được năng lượng $\frac{1,{8.10}^{10}}{235}$kJ

⇒ x = $\frac{1,{8.10}^{10}}{235.393,5}$mol

⇒ Khối lượng C cần dùng là $\frac{1,{8.10}^{10}}{235.393,5}$.12 (gam)

⇒ Khối lượng than đá cần dùng là:

$\frac{1,{8.10}^{10}}{235.393,5}$.12$\frac{100}{80}$≈ 2,92.10⁶ gam ≈ 2920 kg

Bài tập 4* trang 21 Chuyên đề Hóa 10: Một mảnh giấy lấy được từ một trong các “Cuộn sách Biển Chết” (gồm 981 bản ghi khác nhau được phát hiện tại 12 hang động ở phía đông hoang mạc Judaea), được xác định có 10,8 nguyên tử $C_6^{14}$bị phân rã trong 1 phút ứng với 1 gam carbon trong mảnh giấy (Hình 2.3).

Hãy tính tuổi của mảnh giấy (t) dựa theo phương trình:

$t=\frac{1}{k}.\ln \frac{A_0}{A_t}$

Trong đó:

A₀ được coi bằng số nguyên tử $C_6^{14}$ bị phân rã trong 1 phút với 1 gam carbon trong sinh vật sống, A₀ = 13,6

A_t được coi bằng số nguyên tử $C_6^{14}$ bị phân rã trong 1 phút với 1 gam carbon trong mẫu vật nghiên cứu.

Hằng số k = 1,21 × 10^-4 năm^-1

Trả lời:

Tuổi của mảnh giấy $t=\frac{1}{k}.\ln \frac{A_0}{A_t}$= $\frac{1}{1,{21.10}^{-4}}\ln \frac{13,6}{10,8}$≈ 1905 năm