Question

2．晶體硼由¹⁰₅B和¹¹₅B兩種同位素原子構成．已知5.4g晶體硼全部轉化成B₂H₆（硼烷）氣體時，可得標準狀況下5.6L硼烷，則下列說法正確的是（　　）

• A． 晶體中¹⁰₅B和¹¹₅B兩種同位素原子的質量比為1：4
• B． 5.4 g該晶體硼所含中子為2.9 mol
• C． 等質量的分別由¹⁰₅B和¹¹₅B構成的晶體硼所含中子數之比為6：5
• D． 若碳原子質量為w g，則¹⁰₅B原子的質量為10w g

Answer 1

分析 標準狀況下5.6L硼烷的物質的量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，則B原子物質的量為0.25mol×2=0.5mol，故硼的相對原子質量為$\frac{5.4}{0.5}$=10.8，設¹⁰₅B和¹¹₅B的物質的量分別為xmol、ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{10x+11y=5.4}\\{\frac{10x+11y}{x+y}=10.8}\end{array}\right.$，解得x=0.1，y=0.4．
A．根據m=nM計算¹⁰₅B和¹¹₅B的質量之比；
B．根據質量數=質子數+中子數計算¹⁰₅B和¹¹₅B原子含有的中子數，進而計算中子物質的量；
C．根據n=$\frac{m}{M}$計算¹⁰₅B和¹¹₅B的物質的量之比，結合原子含有中子數計算；
D．原子質量之比等于相對原子質量之比，近似為原子的質量數之比．

解答 解：標準狀況下5.6L硼烷的物質的量為$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，則B原子物質的量為0.25mol×2=0.5mol，故硼的相對原子質量為$\frac{5.4}{0.5}$=10.8，設¹⁰₅B和¹¹₅B的物質的量分別為xmol、ymol，則$\left\{\begin{array}{l}{10x+11y=5.4}\\{\frac{10x+11y}{x+y}=10.8}\end{array}\right.$，解得x=0.1，y=0.4．
A．¹⁰₅B和¹¹₅B的質量之比為0.1×10：0.4×11=5：22，故A錯誤；
B．¹⁰₅B原子中子數為10-5=5，¹¹₅B原子含有的中子數為11-5=6，故該5.4g硼晶體中含有中子為0.1mol×5+0.4mol×6=2.9mol，故B正確；
C．等質量的分別由¹⁰₅B和¹¹₅B構成的晶體硼所含中子數之比為$\frac{m}{10}$×5：$\frac{m}{11}$×6=11：12，故C錯誤；
D．原子的質量之比等于相對原子質量之比，近似為原子的質量數之比，¹⁰₅B原子的質量與碳原子質量之比不是10：1關系，故D錯誤，
故選B．

點評 本題考查物質的量有關計算、原子結構等，難度中等，注意對基礎知識的理解掌握．