Question

16．现有下列基本粒子：¹H、²H、³H、¹H⁺、⁴⁰K、⁴⁰Ca、Cl₂、¹⁴N、¹⁴C，请回答问题：
（1）它们分属6种元素，互为同位素的原子为¹H、²H、³H．
（2）质量数相等的粒子为⁴⁰K、⁴⁰Ca、¹⁴N、¹⁴C、¹H、¹H⁺（可不填满，也可补充）．
（3）氢的同位素¹H、²H、³H与氧的同位素¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O相互结合为水，可得水分子的种数为18；可得相对分子质量不同的水分子种数为7．

Answer 1

分析 （1）元素就是具有相同的核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称；具有相同质子数，不同中子数同一元素的不同核素互为同位素；
（2）原子符号左上角的数字为质量数；
（3）根据1个水分子是由两个氢原子和1个氧原子构成来分析；利用H、O的相对原子质量来计算水的相对分子质量．

解答 解：（1）元素的种类由质子数决定，质子数不同，元素的种类就不同，¹H、²H、³H、¹H⁺、⁴⁰K、⁴⁰Ca、Cl₂、¹⁴N、¹⁴C分别属于H；K；Ca；Cl；N；C6种元素，氢元素的核素有3种¹H、²H、³H，¹H、²H、³H互为同位素，
故答案为：7；3；¹H、²H、³H；
（2）¹H、¹H⁺的质量数都是1，⁴⁰K、⁴⁰Ca的质量数都是40，¹⁴N、¹⁴C的质量数都是14，所以质量数相等的粒子为以上三组，
故答案为：¹H、¹H⁺；⁴⁰K、⁴⁰Ca；¹⁴N、¹⁴C；
（3）由氧的同位素有¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O，氢的同位素有₁¹H、₁²H、₁³H，在1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子，
若水分子中的氢原子相同，则¹⁶O可分别与₁¹H、₁²H、₁³H构成水，即存在三种水；¹⁷O可分别与₁¹H、₁²H、₁³H构成水，即存在三种水；¹⁸O可分别与₁¹H、₁²H、₁³H构成水，即存在三种水；若水分子中的氢原子不同，
则¹⁶O可分别与₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H构成水，即存在三种水；¹⁷O可分别与₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H构成水，即存在三种水；¹⁸O可分别与₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H构成水，即存在三种水；所以共形成3×6=18种水，
因1个水分子是由两个氢原子和1个氧原子构成，则16_O与2个1_H、16_O与2个2_H、16_O与2个3_H、相对分子质量分别为：18、20、22；
17_O与2个1_H、17_O与2个2_H、17_O与2个3_H相对分子质量分别为：19、21、23；
18_O与2个1_H、18_O与2个2_H、18_O与2个3_H相对分子质量分别为：20、22、24；
16_O与1_H和2_H、17_O与1_H和2_H、18_O与1_H和2_H相对分子质量分别为：19、20、21；
16_O与1_H和3_H、17_O与1_H和3_H、18_O与1_H和3_H相对分子质量分别为：20、21、22；
16_O与2_H和3_H、17_O与2_H和3_H、18_O与2_H和3_H相对分子质量分别为：21、22、23；
所以相对分子质量不同的水分子种数为18、19、20、21、22、23、24，共7种，
故答案为：18；7．

点评 本题主要考查了核数的种类、元素的种类、同位素的概念以及相对分子质量不同的水分子种数的计算，题目难度中等，注意利用H、O的相对原子质量来计算相对分子质量不同的水分子种数，为该题易错点．