Question

【題目】完成下列問題：

(1)10Be和9Be______________。

a．是同一種原子　　　　b．具有相同的中子數

c．具有相同的化學性質 d．具有相同的核外電子排布

(2)有下列微粒或物質：

①O、O、O　②H2O、D2O　③石墨、金剛石 ④H2、D2、T2　⑤H、D、T　⑥K、Ca、Ar，回答下列問題：

a．互為同位素的是______________；

b．互為同素異形體的是______________；

c．由①和⑤中的微粒能結合成水，可得水分子的種數為__________種；可得相對分子質量不同的水分子種數為__________種，相對分子質量最大的是____________(寫化學式)。

(3)H2O的摩爾質量為____________，相同質量的H2O與H2O所含質子數之比為______，中子數之比為__________。

(4)電解相同質量的H2O和H2O時產生的氫氣在同溫同壓下體積之比為__________，質量之比為__________。

Answer 1

【答案】cd ①⑤ ③ 18 7 TO 20 g·mol－1 11∶10 11∶12 10∶9 5∶9

【解析】

（1）10Be和9Be互為同位素，它們的質子數相同，中子數和質量數不同，不是同一種原子；但是他們都是Be元素的原子，化學性質相同，具有相同的核外電子排布，故選cd；

（2）①O、O、O這三種原子質子數都是8，中子數不同，它們都是氧元素的同位素；

②H2O、D2O，它們不是原子，也不是單質，不是同位素或同素異形體的研究范疇；

③石墨、金剛石都是碳元素的單質，互為同素異形體；

④H2、D2、T2分別是、、形成的氫氣單質，它們不是原子，卻是同一種物質，所以它們不是同位素或同素異形體的研究范疇；

⑤H、D、T分別是、、，它們的質子數都是1，中子數不同，它們都是氫元素的同位素；

⑥K、Ca、Ar，它們的質子數不同，故彼此不是同位素；

故a、互為同位素的是①⑤，b、互為同素異形體的是③；

c、由①（O、O、O）和⑤（H、D、T）中的微粒能結合成水，由于水分子中有兩個氫原子和一個氧原子，且這兩個氫原子可以是不同種類的，則氫原子的“搭配”有6種，故可形成水分子的種數為18（=6×3）種；可得相對分子質量不同的水分子種數為7種，相對分子質量分別是18（H216O）、19（HD16O、H217O）、20（D216O、HT16O、HD17O、H218O）、21（DT16O、D217O、HT17O、HD18O）、22（T216O、DT17O、D218O、HT18O）、23（T217O、DT18O）、24（T218O）；相對分子質量最大的是T218O；

（3）H2O的摩爾質量為[(2×2)+16]g·mol-1=20g·mol-1；M(H2O)=22g·mol-1，1個H216O分子含10個質子和10個中子，1個H218O分子含10個質子和12個中子，假設H216O與H218O各有1g，則1g的H216O與1g的H218O的質子數比為():()=11:10，中子數比為():()=11:12；

（4）假設H2O和H2O各有1g，M(H2O)=18g·mol-1，M(H2O)=20g·mol-1，則n(H2O)=mol，n(H2O)=mol，則產生氫氣，n(H2)=mol，n(H2)=mol，根據阿伏加德羅定律可知，兩種氫氣在同溫同壓下的體積為：=10：9，質量比為(×2):(×4)=5:9。