Question

主族元素R的最高價(jià)氧化物0.112 g，溶于水制得100 g堿性溶液，其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.148％，R原子核內(nèi)含有20個(gè)中子。試通過(guò)計(jì)算，確定R元素在周期中的位置。

Answer 1

解析：本題的解題思路是設(shè)法求出R的相對(duì)原子質(zhì)量。在大多數(shù)情況下，相對(duì)原子質(zhì)量近似等于其質(zhì)量數(shù)，將質(zhì)量數(shù)減去中子數(shù)就可求得核電荷數(shù)，從而確定元素名稱。但根據(jù)本題所給條件，通過(guò)計(jì)算得出相對(duì)原子質(zhì)量是不可行，因?yàn)橛?jì)算中有兩個(gè)未知數(shù)，一是相對(duì)原子質(zhì)量A，一是元素的化合價(jià)x，只能列出一個(gè)方程。最后根據(jù)A與x的關(guān)系式，通過(guò)討論法求解。

設(shè)R的相對(duì)原子質(zhì)量為A，化合價(jià)為+x。

   R₂O_x+xH₂O2R(OH)_x

2A+16 x            2(A+17x)

  0.012             100×0.148％

A=20x

(1)當(dāng)x=1時(shí)，A=20，則原子核內(nèi)不含質(zhì)子，這是不可能的。

(2)當(dāng)x=2時(shí)，A=40，40—20=20，20號(hào)元素為Ca。

(3)當(dāng)x=3時(shí)，A=60，則質(zhì)子數(shù)為40。在已知元素中除外，其余元素的原子核內(nèi)中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)的比都等于或大于1，而且隨原子核電荷數(shù)的增大，這個(gè)比值增大。所以質(zhì)子數(shù)大于中子數(shù)是不可能的，因而x≥3都不可能。

答案：第4周期第ⅡA族