Question

某元素的同位素

A Z

X，它的氯化物XCl₂ 1.11g溶于水制成溶液后，加入1mol/L的AgNO₃溶液20mL恰好完全反應．若這種同位素原子核內有20個中子，求：
（1）X的質量數．
（2）已知該原子核內質子數和中子數相等，寫出X元素的名稱和在周期表的位置．
（3）標準狀況下，向含有7.4克X元素的最高價氧化物對應水化物的溶液中，通入3.36升二氧化碳氣體，計算生成沉淀的質量．

Answer 1

考點：質量數與質子數、中子數之間的相互關系

專題：計算題

分析：（1）根據Cl^-+Ag⁺═AgCl↓計算XCl₂的物質的量，再由M=

m

M

計算其摩爾質量，摩爾質量與相對分子質量的數值相等，原子的質量數為原子的近似相對原子質量；
（2）結合該原子原子核內有20個中子，根據質子數=質量數-中子數來計算原子的質子數，利用質子數確定元素在周期表中的位置；
（3）根據氫氧化鈣和二氧化碳會生成碳酸鈣沉淀，碳酸鈣沉淀和水、二氧化碳會生成可溶性的碳酸氫鈣進行分析．

解答： 解：（1）由Cl^-+Ag⁺═AgCl↓可知，n（Cl^-）=n（Ag⁺）=0.02L×1mol/L=0.02mol，
n（XCl₂）=

1

2

n（Cl^-）=

1

2

×0.02mol=0.01mol，
則M（XCl₂）=

1.11g

0.01mol

=111g/mol，
所以XCl₂相對分子質量為111，
所以X的相對原子質量=111-35.5×2=40，即X的質量數為40，
答：X的質量數為40；
（2）質子數=質量數-中子數=40-20=20，為鈣元素，位于第四周期第ⅡA族，
答：X為鈣，位于第四周期第ⅡA族，
（3）設7.4g氫氧化鈣完全反應消耗二氧化碳的質量為x，同時生成沉淀的質量為y．
Ca（OH）₂ +CO₂ =CaCO₃↓+H₂O
74        44   100
7.4g       x    y

74

7.4g

=

44

x

=

100

y

，解得：x=4.4g  y=10g
所以實際通入的二氧化碳為

3.36L

22.4L/mol

×44g/mol=6.6g，所以二氧化碳有剩余，二氧化碳還能和碳酸鈣以及水反應生成碳酸氫鈣，參加反應的二氧化碳的質量=6.6g-4.4g2.2g．
設參見反應的碳酸鈣的質量為y
CaCO₃+CO₂+H₂O═Ca（HCO₃）₂
100   44
y    2.2g

100

y

=

44

2.2g

 y=5g
所以最后生成沉淀的物質的量10g-5g=5g；
答：最后生成沉淀的質量為5g．

點評：本題考查元素的推斷和化學計算，題目難度不大，解答本題的關鍵是根據反應的關系式計算M的摩爾質量，根據原子的構成和確定元素的種類．計算時掌握反應原理．