Question

16．40gD₂¹⁶O與36g H₂¹⁶O的物質的量之比是1：1，分子中所含質子數之比是1：1，所含中子數之比是5：4，它們分別與Na反應時，所放出氣體體積之比（同條件）是1：1，質量之比是2：1．

Answer 1

分析 先計算H₂O和D₂O的物質的量，再計算分子中質子數之比和中子數之比；
等物質的量的D₂O和H₂O分別與足量的金屬鈉反應，則有2Na～H₂↑，以此來計算氫氣的質量關系．

解答 解：40gD₂¹⁶O與36g H₂¹⁶O的物質的量之比為$\frac{40g}{20g/mol}$：$\frac{36g}{18g/mol}$=1：1，兩種分子中均含有10個質子，所以質子數之比為1：1，中子數之比為1×10：1×8=5：5；
等物質的量的D₂O和H₂O分別與足量的金屬鈉反應，
由2Na～2D₂O～D₂↑～2e^-，2Na～2H₂O～H₂↑～2e^-，
則放出的氫氣的物質的量之比為1：1；氫氣的質量比為1mol×4g/mol：1mol×2g/mol=2：1；
故答案為：1：1； 1：1；5：4； 1：1；2：1．

點評 本題考查了物質的量的計算、微粒中質子數和中子數的計算，明確H、D的原子構成及Na與水的反應實質是解題關鍵，題目難度不大．