Question

2．氯只有³⁵Cl和³⁷Cl两种稳定同位素，它们在氯气中的原子个数之比³⁵Cl：³⁷Cl为3：1，则相对分子质量为70、72、74的氯气分子数之比可能是（　　）

• A． 5：2：3
• B． 5：2：2
• C． 9：3：1
• D． 9：3：2

Answer 1

分析 相对分子质量为70的Cl₂分子是由两个³⁵Cl原子构成，相对分子质量为72的Cl₂分子是由一个³⁵Cl原子和一个³⁷Cl构成，相对分子质量为74的Cl₂分子是由两个³⁷Cl原子构成，先假设相对分子质量为70、72、74的Cl₂分子个数分别为X、Y、Z个，可知³⁵Cl原子有（2X+Y）个，³⁷Cl原子有（Y+2Z）个，所以（2X+Y）：（Y+2Z）=3：1，可解得X=Y+3Z，依此进行判断．

解答 解：设相对分子质量为70、72、74的Cl₂分子个数分别为X、Y、Z个，
相对分子质量为70的Cl₂ 是由 2个³⁵Cl组成的，故x个相对分子质量为70的Cl₂ 中含有的³⁵Cl原子个数为 2X 个；
相对分子质量为72的Cl₂是由一个³⁵Cl和一个³⁷Cl组成，故y个相对分子质量为72的Cl₂ 中含有的³⁵Cl原子和³⁷Cl原子个数分别为为Y个；
相对分子质量为74的Cl₂是由 2个³⁷Cl组成的，故z个相对分子质量为74的Cl₂ 中含有的³⁷Cl原子个数为为2Z个；
通过上述分析可知则：³⁵Cl原子有（2X+Y）个，³⁷Cl原子有 （Y+2Z） 个，
已知³⁵Cl和³⁷Cl的个数之比为 3：1，则（2X+Y）：（Y+2Z）=3：1，即 3Y+6Z=2X+Y，解得 X=Y+3Z，
满足此关系就可，
A．将X=5、Y=2、Z=3分别带入关系式X═Y+3Z，可知不成立，故A错误；
B．将X=5、Y=2、Z=2分别带入关系式X═Y+3Z，可知不成立，故B错误；
C．将X=9、Y=3、Z=1分别带入关系式X═Y+3Z，可知不成立，故C错误；
D．将X=9、Y=3、Z=2分别带入关系式X=Y+3Z，可知成立，故D正确，
故选D．

点评 本题以同位素为依托考查物质的量计算，把握原子个数的相关分析和计算为解答的关键，侧重分析能力和计算能力的考查，题目难度较大．