Question

16．現有下列基本粒子：¹H、²H、³H、¹H⁺、⁴⁰K、⁴⁰Ca、Cl₂、¹⁴N、¹⁴C，請回答問題：
（1）它們分屬6種元素，互為同位素的原子為¹H、²H、³H．
（2）質量數相等的粒子為⁴⁰K、⁴⁰Ca、¹⁴N、¹⁴C、¹H、¹H⁺（可不填滿，也可補充）．
（3）氫的同位素¹H、²H、³H與氧的同位素¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O相互結合為水，可得水分子的種數為18；可得相對分子質量不同的水分子種數為7．

Answer 1

分析 （1）元素就是具有相同的核電荷數（即核內質子數）的一類原子的總稱；具有相同質子數，不同中子數同一元素的不同核素互為同位素；
（2）原子符號左上角的數字為質量數；
（3）根據1個水分子是由兩個氫原子和1個氧原子構成來分析；利用H、O的相對原子質量來計算水的相對分子質量．

解答 解：（1）元素的種類由質子數決定，質子數不同，元素的種類就不同，¹H、²H、³H、¹H⁺、⁴⁰K、⁴⁰Ca、Cl₂、¹⁴N、¹⁴C分別屬于H；K；Ca；Cl；N；C6種元素，氫元素的核素有3種¹H、²H、³H，¹H、²H、³H互為同位素，
故答案為：7；3；¹H、²H、³H；
（2）¹H、¹H⁺的質量數都是1，⁴⁰K、⁴⁰Ca的質量數都是40，¹⁴N、¹⁴C的質量數都是14，所以質量數相等的粒子為以上三組，
故答案為：¹H、¹H⁺；⁴⁰K、⁴⁰Ca；¹⁴N、¹⁴C；
（3）由氧的同位素有¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O，氫的同位素有₁¹H、₁²H、₁³H，在1個水分子中含有2個氫原子和1個氧原子，
若水分子中的氫原子相同，則¹⁶O可分別與₁¹H、₁²H、₁³H構成水，即存在三種水；¹⁷O可分別與₁¹H、₁²H、₁³H構成水，即存在三種水；¹⁸O可分別與₁¹H、₁²H、₁³H構成水，即存在三種水；若水分子中的氫原子不同，
則¹⁶O可分別與₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H構成水，即存在三種水；¹⁷O可分別與₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H構成水，即存在三種水；¹⁸O可分別與₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H構成水，即存在三種水；所以共形成3×6=18種水，
因1個水分子是由兩個氫原子和1個氧原子構成，則16_O與2個1_H、16_O與2個2_H、16_O與2個3_H、相對分子質量分別為：18、20、22；
17_O與2個1_H、17_O與2個2_H、17_O與2個3_H相對分子質量分別為：19、21、23；
18_O與2個1_H、18_O與2個2_H、18_O與2個3_H相對分子質量分別為：20、22、24；
16_O與1_H和2_H、17_O與1_H和2_H、18_O與1_H和2_H相對分子質量分別為：19、20、21；
16_O與1_H和3_H、17_O與1_H和3_H、18_O與1_H和3_H相對分子質量分別為：20、21、22；
16_O與2_H和3_H、17_O與2_H和3_H、18_O與2_H和3_H相對分子質量分別為：21、22、23；
所以相對分子質量不同的水分子種數為18、19、20、21、22、23、24，共7種，
故答案為：18；7．

點評 本題主要考查了核數的種類、元素的種類、同位素的概念以及相對分子質量不同的水分子種數的計算，題目難度中等，注意利用H、O的相對原子質量來計算相對分子質量不同的水分子種數，為該題易錯點．