Question

1．（1）写出表示含有8个质子，10个中子的原子的化学符号：${\;}_{8}^{18}$O．
（2）根据下列微粒回答问题：${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H、¹⁴C、¹⁴N、¹⁶O、³⁵Cl₂、³⁷Cl₂．
①以上8种微粒共有6种核素，共5种元素．
②互为同位素的是H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H．
③质量数相等的是¹⁴C和¹⁴N，中子数相等的是¹⁴C和¹⁶O．
（3）相同物质的量的¹⁴CO₂与S¹⁸O₂的质量之比为23：34；中子数之比为2：3；电子数之比为11：16．
（4）铷和另一种碱金属形成的合金7.8g与足量的水反应后，产生0.2g氢气，则此合金中另一碱金属可能是：Li或Na．（铷的相对原子量取85.5）
（5）质量相同的H₂O和D₂O与足量钠反应，放出的气体在标况下的体积之比为10：9．

Answer 1

分析 （1）原子的表示方法为${\;}_{Z}^{A}X$，含有8个质子的元素是O；
（2））①质子数和中子数只要其一不相同就属于不同核素；元素的种类由质子数决定，质子数不同，元素的种类就不同；
②质子数相同，而中子数不同的原子，互称为同位素；
③原子符号左上角的数字为质量数；中子数=质量数-质子数；
（3）根据m=nM计算相同物质的量的¹⁴CO₂与S¹⁸O₂的质量比，¹⁴CO₂与S¹⁸O₂每个分子都含有2个O原子，分别含有1个碳原子和1个硫原子，1个碳原子含8个中子、6个质子，1个硫原子含有16个质子，16个中子，¹⁴CO₂中1个氧原子含有8个质子，8个中子，1个S¹⁸O₂中1个氧原子含有8个质子、10个中子；
（4）钾和另一种碱金属在化合物中的化合价均为+1价，由2M+2H₂O═2MOH+H₂↑计算出金属的物质的量，再计算出合金的平均摩尔质量，利用平均摩尔质量的进行判断；
（5）根据n=$\frac{m}{M}$计算H₂O和D₂O的物质的量之比，发生反应2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑，2Na+2D₂O=2NaOD+D₂↑，根据方程式可知生成H₂、D₂的物质的量之比等于H₂O和D₂O的物质的量之比，相同体积气体体积之比等于其物质的量之比．

解答 解：（1）含有8个质子的元素是O，质量数=质子数+中子数=8+10=18，因此化学符号为${\;}_{8}^{18}$O，
故答案为：${\;}_{8}^{18}$O；
（2）①质子数和中子数只要其一不相同就属于不同核素：${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H、¹⁴C、¹⁴N、¹⁶O、分别为一种核素，共6种，${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H都属于氢元素，¹⁴C属于碳元素，¹⁴N属于氮元素，¹⁶O属于氧元素，³⁵Cl₂、³⁷Cl₂都属于氯元素，一共有5种元素，
故答案为：6；5；
②${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H都属于氢元素，质子数相同，而中子数不同互为同位素，故答案为：${\;}_{1}^{1}$H、${\;}_{1}^{2}$H、${\;}_{1}^{3}$H；
③原子符号左上角的数字为质量数，则质量数相等的是¹⁴C和¹⁴N，¹⁴C中中子数=14-6=8，¹⁶O 的中子数=16-8=8，所以二者中子数相同，
故答案为：¹⁴C；¹⁴N； ¹⁴C；¹⁶O；
（3）根据m=nM，相同物质的量的¹⁴CO₂与S¹⁸O₂的质量比为摩尔质量比即46：68=23：34，¹⁴CO₂中1个碳原子含8个中子、6个质子，1个氧原子含有8个质子，8个中子，
1个¹⁴CO₂中含中子数为24，含质子数为22，S¹⁸O₂中1个硫原子含有16个质子，16个中子，1个氧原子含有8个质子、10个中子，1个S¹⁸O₂中含中子数为36，含质子数为32，所以相同物质的量的¹⁴CO₂与S¹⁸O₂的中子数之比为24：36=2：3，分子质子数等于电子数，所以两者电子数之比为22：32=11：16，
故答案为：23：34；2：3；11：16；
（4）0.2g氢气的物质的量为：$\frac{0.2g}{2g/mol}$=0.1mol，则
 2M+2H₂O═2MOH+H₂↑，
  2           1
0.2mol       0.1mol
则合金的平均摩尔质量为：M=$\frac{7.8g}{0.2mol}$=39g/mol，
铷的相对原子量取85.5，则铷的摩尔质量为85.5g/mol，则另一种碱金属的摩尔质量一定小于39g/mol，
故另一碱金属可能是Li或Na，
故答案为：Li或Na；
（5）质量相同的H₂O和D₂O的物质的量之比为$\frac{1}{18}$：$\frac{1}{20}$=10：9，由2Na+2H₂O=2NaOH+H₂↑、2Na+2D₂O=2NaOD+D₂↑，可知H₂、D₂的物质的量之比等于H₂O和D₂O的物质的量之比，即H₂、D₂的物质的量之比为10：9，相同体积气体体积之比等于其物质的量之比，故H₂、D₂的体积之比为10：9，
故答案为：10：9．

点评 本题主要考查了核数的种类、元素的种类、同位素的概念以及核外电子数的计算，题目难度不大，注意以物质的量为中心的计算公式的灵活运用．