Question

完成下列问题：

(1)¹⁰Be和⁹Be______________。

a．是同一种原子　　　　b．具有相同的中子数

c．具有相同的化学性质 d．具有相同的核外电子排布

(2)有下列微粒或物质：

①O、O、O　②H₂O、D₂O　③石墨、金刚石  ④H₂、D₂、T₂　⑤H、D、T　⑥K、Ca、Ar，回答下列问题：

a．互为同位素的是______________；

b．互为同素异形体的是______________；

c．由①和⑤中的微粒能结合成水，可得水分子的种数为__________种；可得相对分子质量不同的水分子种数为__________种，相对分子质量最大的是____________(写化学式)。

(3)H₂O的摩尔质量为____________，相同质量的H₂O与H₂O所含质子数之比为______，中子数之比为__________。

(4)电解相同质量的H₂O和H₂O时产生的氢气在同温同压下体积之比为__________，质量之比为__________。

Answer

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

【解析】

（1）10Be和9Be互为同位素，它们的质子数相同，中子数和质量数不同，不是同一种原子；但是他们都是Be元素的原子，化学性质相同，具有相同的核外电子排布，故选cd；

（2）①O、O、O这三种原子质子数都是8，中子数不同，它们都是氧元素的同位素；

②H2O、D2O，它们不是原子，也不是单质，不是同位素或同素异形体的研究范畴；

③石墨、金刚石都是碳元素的单质，互为同素异形体；

④H2、D2、T2分别是、、形成的氢气单质，它们不是原子，却是同一种物质，所以它们不是同位素或同素异形体的研究范畴；

⑤H、D、T分别是、、，它们的质子数都是1，中子数不同，它们都是氢元素的同位素；

⑥K、Ca、Ar，它们的质子数不同，故彼此不是同位素；

故a、互为同位素的是①⑤，b、互为同素异形体的是③；

c、由①（O、O、O）和⑤（H、D、T）中的微粒能结合成水，由于水分子中有两个氢原子和一个氧原子，且这两个氢原子可以是不同种类的，则氢原子的“搭配”有6种，故可形成水分子的种数为18（=6×3）种；可得相对分子质量不同的水分子种数为7种，相对分子质量分别是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）；相对分子质量最大的是T218O；

（3）H2O的摩尔质量为[(2×2)+16]g·mol-1=20g·mol-1；M(H2O)=22g·mol-1，1个H216O分子含10个质子和10个中子，1个H218O分子含10个质子和12个中子，假设H216O与H218O各有1g，则1g的H216O与1g的H218O的质子数比为():()=11:10，中子数比为():()=11:12；

（4）假设H2O和H2O各有1g，M(H2O)=18g·mol-1，M(H2O)=20g·mol-1，则n(H2O)=mol，n(H2O)=mol，则产生氢气，n(H2)=mol，n(H2)=mol，根据阿伏加德罗定律可知，两种氢气在同温同压下的体积为：=10：9，质量比为(×2):(×4)=5:9。