Question

某元素的同位素

A Z

X，它的氯化物XCl₂ 1.11g溶于水制成溶液后，加入1mol/L的AgNO₃溶液20mL恰好完全反应．若这种同位素原子核内有20个中子，求：
（1）X的质量数．
（2）已知该原子核内质子数和中子数相等，写出X元素的名称和在周期表的位置．
（3）标准状况下，向含有7.4克X元素的最高价氧化物对应水化物的溶液中，通入3.36升二氧化碳气体，计算生成沉淀的质量．

Answer 1

考点：质量数与质子数、中子数之间的相互关系

专题：计算题

分析：（1）根据Cl^-+Ag⁺═AgCl↓计算XCl₂的物质的量，再由M=

m

M

计算其摩尔质量，摩尔质量与相对分子质量的数值相等，原子的质量数为原子的近似相对原子质量；
（2）结合该原子原子核内有20个中子，根据质子数=质量数-中子数来计算原子的质子数，利用质子数确定元素在周期表中的位置；
（3）根据氢氧化钙和二氧化碳会生成碳酸钙沉淀，碳酸钙沉淀和水、二氧化碳会生成可溶性的碳酸氢钙进行分析．

解答： 解：（1）由Cl^-+Ag⁺═AgCl↓可知，n（Cl^-）=n（Ag⁺）=0.02L×1mol/L=0.02mol，
n（XCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

×0.02mol=0.01mol，
则M（XCl₂）=

1.11g

0.01mol

=111g/mol，
所以XCl₂相对分子质量为111，
所以X的相对原子质量=111-35.5×2=40，即X的质量数为40，
答：X的质量数为40；
（2）质子数=质量数-中子数=40-20=20，为钙元素，位于第四周期第ⅡA族，
答：X为钙，位于第四周期第ⅡA族，
（3）设7.4g氢氧化钙完全反应消耗二氧化碳的质量为x，同时生成沉淀的质量为y．
Ca（OH）₂ +CO₂ =CaCO₃↓+H₂O
74        44   100
7.4g       x    y

74

7.4g

=

44

x

=

100

y

，解得：x=4.4g  y=10g
所以实际通入的二氧化碳为

3.36L

22.4L/mol

×44g/mol=6.6g，所以二氧化碳有剩余，二氧化碳还能和碳酸钙以及水反应生成碳酸氢钙，参加反应的二氧化碳的质量=6.6g-4.4g2.2g．
设参见反应的碳酸钙的质量为y
CaCO₃+CO₂+H₂O═Ca（HCO₃）₂
100   44
y    2.2g

100

y

=

44

2.2g

 y=5g
所以最后生成沉淀的物质的量10g-5g=5g；
答：最后生成沉淀的质量为5g．

点评：本题考查元素的推断和化学计算，题目难度不大，解答本题的关键是根据反应的关系式计算M的摩尔质量，根据原子的构成和确定元素的种类．计算时掌握反应原理．