Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Cấu hình electron nguyên tử và ion (Hóa học Lớp 10)

(AI giải đề cho tôi)
Cation R${}^{+}$ có phân lớp ngoài cùng $2p^6$ nghĩa là cấu hình của R${}^{+}$ là $1s^{2}2s^{2}2p^6$ (10 electron). Vậy nguyên tử R có 11 electron, cấu hình $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^1$, tức là Na (Z = 11). Kiểm tra: Mg (Z=12) cho Mg${}^{2+}$, Li (Z=3) cho Li${}^{+}$ có ngoài cùng $1s^2$, K (Z=19) cho K${}^{+}$ có ngoài cùng $3s^{2}3p^6$. Đáp án khớp với đáp án nguồn (câu 7 = B).

(AI giải đề cho tôi)
Lớp ngoài cùng là $3s^2$ nghĩa là electron cuối cùng điền vào phân lớp 3s, nguyên tử có 3 lớp electron và lớp ngoài cùng có 2 electron → thuộc nhóm IIA, chu kì 3. Cấu hình đầy đủ: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^2$, tổng số electron = 2 + 2 + 6 + 2 = 12. Vậy số hiệu nguyên tử của X là 12 (magie, Mg). Đáp án khớp với đáp án nguồn (Câu 18: C).

Đáp số 6.
Vì cấu hình electron của M 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Đáp số 6. (Nguồn: Hướng dẫn giải, trang 12)
Từ sơ đồ orbital, ion M${}^{3+}$ có cấu hình: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^3$, tức $[Ar]3d^3$ (21 electron). Vậy nguyên tử M có 24 electron (Z = 24), là Cr. Khi tạo ion M${}^{3+}$, nguyên tử mất 1 electron 4s và 2 electron 3d, nên trạng thái cơ bản của M là $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^{6}3d^{5}4s^1$ (đúng với cấu hình thực của Cr, do tính bền bán bão hòa của lớp 3d bán đầy). Số electron độc thân ở trạng thái cơ bản: 5 electron độc thân trong 3d và 1 electron độc thân trong 4s, tổng cộng 6 electron độc thân.

(AI giải đề cho tôi)
Magnesium có Z = 12, cấu hình electron ở trạng thái cơ bản: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^2$. Lớp ngoài cùng (n = 3) có 2 electron ở phân lớp 3s, nên số electron lớp ngoài cùng là 2. Điều này phù hợp với magnesium thuộc nhóm IIA (nhóm 2). Đáp án khớp với đáp án nguồn: D.

(AI giải đề cho tôi)
Si có Z = 14 nên ở trạng thái cơ bản, 14 electron được phân vào các phân lớp theo thứ tự năng lượng tăng dần: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^2$ (2 + 2 + 6 + 2 + 2 = 14). Phương án A chỉ có 13 electron; B sai vì $3s^3$ vi phạm nguyên lý Pauli (phân lớp s tối đa 2 electron); C sai thứ tự phân lớp ($3p$ đứng trước $3s$). Vậy cấu hình đúng là $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^2$, tương ứng đáp án D, khớp với đáp án tham khảo 16D.

Nguyên tố Z là phi kim do có 7 electron ở lớp ngoài cùng.

(AI giải đề cho tôi)
Aluminium có số hiệu nguyên tử Z = 13, nên nguyên tử có 13 electron. Điền electron theo thứ tự lớp: 1s^2 (2e), 2s^2 (4e), 2p^6 (10e), 3s^2 (12e), 3p^1 (13e). Vậy cấu hình electron ở trạng thái cơ bản là 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^1. Kiểm tra: tổng electron = 2+2+6+2+1 = 13, đúng bằng Z. Phương án B có 14 electron, C có 13 electron nhưng vi phạm trật tự điền (2p chỉ 5e trong khi 3s đã đầy), D có 13 electron nhưng 3s^1 3p^3 không phải trạng thái cơ bản (trạng thái kích thích). Kết quả trùng với đáp án nguồn: A.

Cấu hình electron của Cr:
Cr: 1s${}^2$2s${}^2$2p${}^6$3s${}^2$3p${}^6$3d${}^5$4s${}^1$
Hay viết gọn:
Cr: [Ar]3d${}^5$4s${}^1$
Ở phân lớp 3d${}^5$, theo quy tắc Hund, 5 electron sẽ phân bố độc thân trên 5 orbital d.
Phân lớp 4s${}^1$ có 1 electron độc thân.
Vậy tổng số electron chưa ghép đôi là:
5 + 1 = 6
→ Đáp án: 6

(AI giải đề cho tôi)
Kim loại kiềm thổ (nhóm IIA: Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) có cấu hình electron lớp ngoài cùng dạng chung $n{s}^2$ (2 electron ở phân lớp s). Ví dụ: Mg là $[Ne]3s^2$, Ca là $[Ar]4s^2$. Do đó đáp án là D.

Cấu hình electron của lưu huỳnh là: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^4$ ⇒ Cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử lưu huỳnh là $3s^{2}3p^4$ ⇒ Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử lưu huỳnh là 6. Đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Ion $F{e}^{3+}$ có cấu hình $[Ar]3d^5$, tức có 23 electron. Nguyên tử Fe trung hòa nhường 3 electron để tạo $F{e}^{3+}$, nên số electron ban đầu là $23+3=26$. Nguyên tử trung hòa có số proton bằng số electron, vậy $Z=26$. Kiểm tra: cấu hình Fe là $[Ar]3d^{6}4s^2$, nhường 2 electron $4s$ và 1 electron $3d$ cho $F{e}^{3+}$: $[Ar]3d^5$ — khớp đề bài. Đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Fe³⁺ có cấu hình [Ar]3d⁵, tức ion có 18 + 5 = 23 electron. Nguyên tử Fe nhường 3 electron nên số electron ban đầu = 23 + 3 = 26. Vậy số hiệu nguyên tử Z của Fe là 26 (cấu hình Fe: [Ar]3d⁶4s², nhường 4s² và 1 electron 3d tạo Fe³⁺: [Ar]3d⁵). Đáp án C.

(AI giải đề cho tôi)
Sắt có Z = 26, tổng số electron là 26. Electron điền vào orbital theo thứ tự năng lượng tăng dần: lớp [Ar] chứa 18 electron, sau đó điền 4s trước 3d, cho cấu hình $[Ar]3d^{6}4s^2$ (18 + 6 + 2 = 26). Lưu ý: A là cấu hình của Cr (Z = 24), C sai vì tổng electron = 25, D sai thứ tự viết (thường viết 3d trước 4s). Vậy đáp án là B.

(AI giải đề cho tôi)
Nguyên tử Cl có Z = 17, nên ở trạng thái cơ bản 17 electron được phân vào các phân lớp theo thứ tự năng lượng tăng dần: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^5$ (2 + 2 + 6 + 2 + 5 = 17 electron). Các phương án khác sai vì: A chỉ có 16 electron (thiếu 1 electron ở 3p, cấu hình của S); B có 16 electron và sai thứ tự ($3s^{1}3p^6$); C sai thứ tự phân lớp ($3p^5$ đứng trước $3s^2$). Vậy cấu hình đúng là $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^5$, khớp với đáp án D trong bảng đáp án của đề.

(AI giải đề cho tôi)
Al có Z=13, cấu hình electron ở trạng thái cơ bản: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^1$. Lớp ngoài cùng (n=3) có $2+1=3$ electron. Vậy đáp án là A, trùng với đáp án nguồn.

(AI giải đề cho tôi) Cấu hình electron của Al (Z=13): 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p¹, lớp ngoài cùng (M) có 2 + 1 = 3 electron.

(AI giải đề cho tôi)
Cấu hình electron của Al (Z = 13) ở trạng thái cơ bản: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^1$. Số electron hóa trị là electron ở lớp ngoài cùng (lớp M): $3s^{2}3p^1$, tổng cộng $2+1=3$ electron. Vậy đáp án là D, trùng với đáp án nguồn (51-D).

Từ cấu hình electron xác định được:
- $X:1s^{2}2s^{2}2p^6$ có $Z=10$, là Ne (khí hiếm), chu kì 2.
- $Y:1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^2$ có $Z=12$, là Mg (kim loại), chu kì 3.
- $Z:1s^{2}2s^{2}2p^3$ có $Z=7$, là N (phi kim), chu kì 2.
- $T:1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^{2}3p^5$ có $Z=17$, là Cl (phi kim), chu kì 3.

Mg dễ nhường 2 electron thành $M{g}^{2+}$; mỗi Cl dễ nhận 1 electron thành $C{l}^{-}$. Hợp chất $MgC{l}_2$ có liên kết ion. Vì vậy D đúng. A sai vì N không phải kim loại; B sai vì khác chu kì; C sai vì Cl cũng là phi kim.

(AI giải đề cho tôi)
Na có Z = 11 nên nguyên tử có 11 electron, phân bố theo thứ tự mức năng lượng: $1s^{2}2s^{2}2p^{6}3s^1$ (2 + 2 + 6 + 1 = 11 electron). Đáp án A có 12 electron (Z = 12, Mg), B chỉ có 10 electron (Ne), C có 13 electron (Al). Đáp án khớp với key nguồn: D.