Question

現(xiàn)有下列基本粒子：¹H、²H、³H、¹H⁺、²³⁴U、²³⁵U、²³⁸U、⁴⁰K、⁴⁰Ca、Cl₂、¹⁴N、¹⁴C．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）它們分屬

 

種元素，屬于氫元素的核素有

 

種，屬于鈾元素的核素有

 

種．互為同位素的原子分別為

 

、

 

．
（2）質(zhì)量數(shù)相等的粒子為

 

、

 

、

 

（可不填滿、也可補(bǔ)充）．
（3）氫的同位素¹H、²H、³H與氧的同位素¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O相互結(jié)合為水，可得水分子的種數(shù)為

 

；可得相對(duì)分子質(zhì)量不同的水分子種數(shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：同位素及其應(yīng)用,核素

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題

分析：（1）元素就是具有相同的核電荷數(shù)（即核內(nèi)質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱；核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子；具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)同一元素的不同核素互為同位素；
（2）原子符號(hào)左上角的數(shù)字為質(zhì)量數(shù)；
（3）根據(jù)1個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成來(lái)分析；利用H、O的相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)計(jì)算水的相對(duì)分子質(zhì)量．

解答： 解：（1）元素的種類由質(zhì)子數(shù)決定，質(zhì)子數(shù)不同，元素的種類就不同，¹H、²H、³H、¹H⁺；²³⁴U、²³⁵U、²³⁸U；⁴⁰K；⁴⁰Ca；Cl₂；¹⁴N；¹⁴C分別屬于H；U；K；Ca；Cl；N；C7種元素，氫元素的核素有3種¹H、²H、³H，¹H、²H、³H互為同位素，²³⁴U、²³⁵U、²³⁸U互為同位素，
故答案為：7；3；¹H、²H、³H；²³⁴U、²³⁵U、²³⁸U；
（2）¹H、¹H⁺的質(zhì)量數(shù)都是1，⁴⁰K、⁴⁰Ca的質(zhì)量數(shù)都是40，¹⁴N、¹⁴C的質(zhì)量數(shù)都是14，所以質(zhì)量數(shù)相等的粒子為以上三組，
故答案為：¹H、¹H⁺；⁴⁰K、⁴⁰Ca；¹⁴N、¹⁴C；
（3）由氧的同位素有¹⁶O、¹⁷O、¹⁸O，氫的同位素有₁¹H、₁²H、₁³H，在1個(gè)水分子中含有2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子，
若水分子中的氫原子相同，則¹⁶O可分別與₁¹H、₁²H、₁³H構(gòu)成水，即存在三種水；¹⁷O可分別與₁¹H、₁²H、₁³H構(gòu)成水，即存在三種水；¹⁸O可分別與₁¹H、₁²H、₁³H構(gòu)成水，即存在三種水；若水分子中的氫原子不同，
則¹⁶O可分別與₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H構(gòu)成水，即存在三種水；¹⁷O可分別與₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H構(gòu)成水，即存在三種水；¹⁸O可分別與₁¹H₁²H、₁²H₁³H、₁¹H₁³H構(gòu)成水，即存在三種水；所以共形成3×6=18種水，
因1個(gè)水分子是由兩個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，則16_O與2個(gè)1_H、16_O與2個(gè)2_H、16_O與2個(gè)3_H、相對(duì)分子質(zhì)量分別為：18、20、22；
17_O與2個(gè)1_H、17_O與2個(gè)2_H、17_O與2個(gè)3_H相對(duì)分子質(zhì)量分別為：19、21、23；
18_O與2個(gè)1_H、18_O與2個(gè)2_H、18_O與2個(gè)3_H相對(duì)分子質(zhì)量分別為：20、22、24；
16_O與1_H和2_H、17_O與1_H和2_H、18_O與1_H和2_H相對(duì)分子質(zhì)量分別為：19、20、21；
16_O與1_H和3_H、17_O與1_H和3_H、18_O與1_H和3_H相對(duì)分子質(zhì)量分別為：20、21、22；
16_O與2_H和3_H、17_O與2_H和3_H、18_O與2_H和3_H相對(duì)分子質(zhì)量分別為：21、22、23；
所以相對(duì)分子質(zhì)量不同的水分子種數(shù)為18、19、20、21、22、23、24，共7種，
故答案為：18；7．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了核數(shù)的種類、元素的種類、同位素的概念以及相對(duì)分子質(zhì)量不同的水分子種數(shù)的計(jì)算，題目難度中等，注意利用H、O的相對(duì)原子質(zhì)量來(lái)計(jì)算相對(duì)分子質(zhì)量不同的水分子種數(shù)，為該題易錯(cuò)點(diǎn)．