Question

主族元素R的最高价氧化物0.112g，溶于水制得100g碱性溶液，其浓度为0.148%，R原子核内含有20个中子。通过计算，推测R是什么元素？（要求写出过程。）

Answer 1

Ca
设R的原子量为A，化合价为x。
R₂O_x+xH₂O=2R(OH)_x
(2A+16x)-----------------------------------2(A+17x)
0.112g-------------------------------------100×0.148%g
解之：A="20x"
讨论：
当x=1时，A=20，则原子核内不含质子，这是不可能的；
当x=2时，A=40，40-20=20，20号元素为Ca;
当x=3时，A=60，60-20=40，则质子数为40。在已知元素中，除¹₁H外，其余元素的原子核内中子数与质子数的比都等于或大于1。所以质子数大于中子数是不可能的，因而x≥3都不可能，所以元素R为Ca.

本题的思路是设法求出R的原子量。在大多数情况下，原子量近似等于其含量最多的同位素的质量数，将质量数减去种子数就可求得核电荷数，从而确定该元素的名称。但是，根据本体所给的条件，通过计算直接得出原子量是不可能的，因为计算中有两个未知数，一个是原子量(A)，一个是元素的化合价(x)，只能列出一个方程，只能得到A与x的关系式，最后必须由讨论法确定元素的种类。