Question

某二價金屬的同位素的碳酸鹽（MCO₃）粉末4g，放到50mL 1mol/L的稀硫酸中，有無色略帶酸味的氣體緩慢生成，同時生成新的不溶物．向濾液中加入60mL 1mol/L得氫氧化鈉溶液后，溶液的pH=7，求這種同位素的質量數；若其原子核內的中子數為質子數的1.5倍．通過計算確定
（1）該同位素原子核內的質子數和中子數并寫出該原子組成符號
（2）該元素在周期表中的位置．

Answer 1

分析：根據MCO₃與稀硫酸反應生成MSO₄，參加該反應的硫酸為0.05L×1mol/L-0.03L×1mol/L，再利用M=

m

n

計算碳酸鹽的摩爾質量，摩爾質量與相對分子質量的數值相等，結合M的原子核內的中子數為質子數的1.5倍，來確定原子及元素在周期表中的位置．

解答：解：由題意可知，MCO₃～MSO₄～H₂SO₄，則n（MCO₃）=n（H₂SO₄）=0.05L×1mol/L-0.03L×1mol/L=0.02mol，
則M（MCO₃）=

4g

0.02mol

=200g/mol，
摩爾質量與相對分子質量的數值相等，
這種同位素的質量數為200-12-16×3=140，
答：這種同位素的質量數為140；
（1）設質子數為x，則中子數為1.5x，則x+1.5x=140，解得x=56，即為Ba元素，該原子符號為¹⁴⁰₅₆Ba，
答：該同位素原子核內的質子數為56，中子數為84，該原子符號為¹⁴⁰₅₆Ba；
（2）Ba的質子數為56，其原子結構中有6個電子層，最外層電子數為2，則在元素周期表中第二周期第ⅡA族，答：該元素在周期表中的位置為第六周期第ⅡA族．

點評：本題考查元素在周期表中的位置及原子構成，利用化學反應計算出元素的質量數是解答本題的關鍵，注意硫酸與碳酸鹽反應后硫酸有剩余是解答中的易錯點．