Question

14．（1）有：①¹⁶₈O、¹⁷₈O、¹⁸₈O ②H₂、D₂、T₂ ③石墨、金刚石 ④¹₁H、²₁H、³₁H四组微粒或物质，其中互为同位素的是①④（用序号回答）．
（2）36gH₂O和60gD₂O的物质的量之比为2：3；中子个数之比为8：15；分别与足量的钠反应，产生气体的质量比为1：3．
（3）RO₃^n-共有x个电子，R原子的质量数为A，则R原子的中子数是A+n+24-x．

Answer 1

分析 （1）具有相同质子数，不同的中子数的核素互称同位素；
（2）根据n=$\frac{m}{M}$计算H₂O和D₂O的物质的量，再利用分子的构成、原子的构成来计算中子数之比；D₂O和H₂O分别与足量的金属钠反应，有2Na～H₂↑，以此来计算氢气的气体体积之比及质量之比；
（3）中子数=质量数-质子数，阴离子核外电子数=质子数+所带电荷数．

解答 解：（1）①¹⁶₈O、¹⁷₈O、¹⁸₈O、④¹₁H、²₁H、³₁H的质子数相同，中子数不同，故互为同位素，故答案为：①④；
（2）36g H₂O的物质的量n（H₂O）=$\frac{36g}{18g/mol}$=2mol，80g D₂O的物质的量n（D₂O）=$\frac{60g}{20g/mol}$=3mol，
则它们的物质的量之比为2mol：3mol=2：3，所含的中子数之比为2mol×8：3mol×（1×2+8）=8：15，分别与足量的金属钠反应，由2Na～2D₂O～D₂↑，2Na～2H₂O～H₂↑，则放出的氢气的物质的量之比为：2mol：3mol=2：3，同条件下，体积比等于物质的量之比，所以气体体积之比为2mol：3mol=2：3，放出气体的物质的量之比是2：3，放出气体的质量之比是2mol×2g/mol：3mol×4g/mol=1：3，故答案为：2：3；8：15；1：3；
（3）R原子的质量数为A，设R原子核内含中子的数目为N，则R的质子数为A-N，离子RO₃^n-中共有x个核外电子，所以A-N+24+n=x，所以R原子核内含中子的数目N=A+n+24-x，故答案为：A+n+24-x．

点评 本题考查中子数、质量数、质子数之间的关系以及离子核外电子数、质子数、电荷数之间的关系以及物质的量的计算，明确质量、物质的量的关系，H、D的原子构成及Na与水的反应是解答本题的关键，题目难度中等．