内容正文:
化学 必修·第一册 作业与测评
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量
(建议用时:10分钟)
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数
1.下列对“摩尔(mol)”的描述不正确的是( )
A.摩尔是一个单位,用于计量物质所含微观粒子的多少
B.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
C.可以说“1 mol H2”但不能说“1 mol氢”
D.摩尔是物质的微粒个数
答案:D
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列各组物质中所含氧原子的物质的量相同的是( )
A.0.3 mol O2和0.3 mol H2O
B.6.02×1023个CO2与0.1 mol KMnO4
C.0.1 mol CuSO4·5H2O和0.1 mol C6H12O6
D.0.1 mol H2SO4和0.4NA个H2O
答案:D
3.下列关于阿伏加德罗常数的说法正确的是( )
A.阿伏加德罗常数是12 g碳中所含的碳原子数
B.阿伏加德罗常数是0.012 kg 12C中所含的原子数
C.阿伏加德罗常数是6.02×1023
D.阿伏加德罗常数的符号为NA,近似为6.02×1023
答案:B
解析:未说明“12 g碳”中的“碳”指的是12C,A错误;阿伏加德罗常数近似为6.02×1023 mol-1,C、D错误。
考点二 摩尔质量
4.下列叙述正确的是( )
A.一氧化碳的摩尔质量为28 g
B.0.5 mol OH-的质量为8.5 g
C.镁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量
D.一个钠原子的质量等于
答案:B
解析:一氧化碳的摩尔质量为28 g·mol-1,A错误;OH-的摩尔质量为17 g·mol-1,0.5 mol OH-的质量为8.5 g,B正确;镁原子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于它的相对原子质量,C错误;一个钠原子的质量约等于 g,D错误。
5.等质量的CH4和NH3相比较,下列结论错误的是( )
A.分子个数之比为17∶16
B.原子个数之比为17∶16
C.氢原子个数之比为17∶12
D.电子个数之比为17∶16
答案:B
6.5.4 g M和16.0 g N恰好完全反应,生成0.2 mol X和10.2 g Y,则X的摩尔质量为( )
A.28 g·mol-1 B.56 g·mol-1
C.84 g·mol-1 D.112 g·mol-1
答案:B
解析:根据质量守恒定律可求出m(X)=5.4 g+16.0 g-10.2 g=11.2 g,则M(X)==56 g·mol-1。
考点三 以物质的量为中心的计算
7.与22 g CO2所含分子数相等的水的质量为( )
A.44 g B.22 g
C.18 g D.9 g
答案:D
解析:22 g CO2的物质的量n(CO2)=22 g÷44 g·mol-1=0.5 mol,设NA为阿伏加德罗常数的值,则22 g CO2所含分子数为0.5NA,N(H2O)=N(CO2)=0.5NA,n(H2O)=0.5 mol,m(H2O)=18 g·mol-1×0.5 mol=9 g。
8.现有500 g氯化铜溶液,其中含Cu2+的物质的量是1 mol。下列有关说法不正确的是( )
A.溶液中Cl-的物质的量为2 mol
B.氯化铜的摩尔质量为135 g
C.溶液中溶质的质量分数为27%
D.溶液中溶剂的质量为365 g
答案:B
9.以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础,下列与“物质的量”相关的计算正确的是( )
A.现有CO2、O3两种气体,它们分别都含有1 mol O,则两种气体的物质的量之比为2∶3
B.44 g CO2和28 g CO中含有的碳原子数一定相等
C.若NH3和H2O所含氢原子数相同,则二者的质量之比为27∶17
D.等质量的O2和O3所含原子数之比为2∶3
答案:B
(建议用时:40分钟)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
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★
★
★
★
★
对点
物质的量
NA的有关计算
摩尔质量
物质的量、NA
物质的量、摩尔质量
NA的表示
物质的量、NA、摩尔质量
物质的量、NA、摩尔质量
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
难度
★
★★
★★
★★
★★
★★
★★★
★★★
对点
物质的量、NA
物质的量
物质的量、NA、摩尔质量
物质的量、NA、摩尔质量
物质的量、摩尔质量
物质的量、摩尔质量
物质的量、摩尔质量的计算
物质的量、摩尔质量的计算
一、选择题
1.下列有关物质的量的说法正确的是( )
A.物质的量就是指物质的多少
B.原子、质子、中子、桌子都可以用物质的量来描述
C.物质的量是用来描述微观粒子的物理量
D.相同物质的量的SO2和SO3中含有的原子数相等
答案:C
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列物质中,与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是( )
A.18.9 g HNO3
B.3.612×1023个HCl分子
C.0.1 mol H3PO4
D.0.2NA个CH4分子
答案:B
解析:0.3 mol H2O中含有0.6 mol氢原子,A项,18.9 g HNO3的物质的量为0.3 mol,含氢原子的物质的量为0.3 mol;B项,3.612×1023个HCl的物质的量为0.6 mol,含氢原子的物质的量为0.6 mol;C项,0.1 mol H3PO4含有0.3 mol氢原子;D项,0.2NA个CH4分子的物质的量为0.2 mol,含有0.8 mol氢原子。
3.下列叙述正确的是( )
A.氢氧化钠的摩尔质量是40 g
B.1 mol NaOH的质量是40 g·mol-1
C.1 g H2和1 g N2所含分子数相等
D.等物质的量的N2、CH4、CO、H2O中,所含分子数一样多
答案:D
解析:氢氧化钠的摩尔质量是40 g·mol-1,A错误;1 mol NaOH的质量是40 g,B错误;设NA为阿伏加德罗常数的值,则1 g H2的物质的量为0.5 mol,分子数为0.5NA,1 g N2的物质的量为 mol,分子数为NA,所含分子数不相等,C错误。
4.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾
(CH3COOK)是效果较好的融雪剂,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素
B.1 mol CH3COOK含有NA个C原子
C.1 mol CH3COOK中含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK中约含有3×6.02×1023个H原子
答案:D
解析:元素是一个宏观概念,物质的量只能用来描述微观粒子,A错误;1 mol CH3COOK含有2NA个C原子,B错误;无法确定“2 mol氧”中“氧”是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,C错误。
5.下列说法正确的是( )
A.32 g O3的物质的量为1 mol
B.2 g H2约含有6.02×1023个H原子
C.10 g HF中含有0.5 mol HF分子
D.物质的摩尔质量就是其相对分子质量或相对原子质量
答案:C
解析:32 g O3的物质的量为 mol,A错误;2 g H2中含有1 mol H2分子,2 mol H原子,约含有2×6.02×1023个H原子,B错误;10 g HF的物质的量为0.5 mol,C正确;当物质的质量以克为单位时,物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,D错误。
6.已知0.25 mol CH4中所含原子数为a,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. mol-1 B.4a mol-1
C.a mol-1 D.a mol-1
答案:D
解析:0.25 mol CH4中含有的分子数为,根据微粒的数目与物质的量成正比可知,1 mol CH4中含有的分子数为a,即阿伏加德罗常数为a mol-1。
7.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大的能量,可作为航天运载火箭的推动力来源。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
答案:B
8.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.28 g N2、CO和C2H4的混合气体分子总数为NA
B.1 mol OH-含有的电子数为NA
C.常温常压下,48 g O3和O2的混合气体中含有的氧原子数为3NA
D.盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子,则SO2的物质的量为0.5 mol
答案:B
解析:N2、CO和C2H4的摩尔质量均为28 g·mol-1,故28 g三者混合物的物质的量为1 mol,含NA个分子,A正确;1个OH-含有10个电子,1 mol OH-含有的电子数为10NA,B错误;O2和O3均由氧原子构成,故48 g二者的混合气体中含有的氧原子的物质的量n==3 mol,原子数为3NA,C正确;盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子,为1 mol氧原子,则SO2的物质的量为0.5 mol,D正确。
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.1 mol NaCl中阴、阳离子数之和为2NA
B.0.3 mol NH3中所含质子数为3NA
C.0.2 mol Na2SO4中SO所带负电荷数为0.2NA
D.2 mol HNO3中所含原子数为10NA
答案:C
解析:0.2 mol Na2SO4中含有0.2 mol SO,所带负电荷数为0.4NA,C错误。
10.超导材料处于超导态时电阻为零,以Y2O3、BaCO3和CuO为原料,经研磨烧结可合成一种高温超导物质YBa2Cu3Ox,现欲合成0.50 mol此高温超导物,需取Y2O3、BaCO3和CuO的物质的量分别为(单位为mol)( )
A.0.50 0.50 0.50
B.0.25 1.00 1.50
C.0.50 1.00 1.50
D.1.00 0.25 0.17
答案:B
解析:合成0.50 mol YBa2Cu3Ox,根据Y原子守恒有n(Y2O3)=n(YBa2Cu3Ox)=0.50 mol×=0.25 mol,根据Ba原子守恒有n(BaCO3)=2n(YBa2Cu3Ox)=0.50 mol×2=1.00 mol,根据Cu原子守恒有n(CuO)=3n(YBa2Cu3Ox)=0.50 mol×3=1.50 mol,B正确。
11.若50滴水正好是m mL,水的密度为1 g·cm-3,则1滴水所含的分子数是( )
A.m×50×18×6.02×1023
B.
C.
D.
答案:B
解析:50滴水的质量为m mL×1 g·cm-3=m g,则1滴水的质量为 g,1滴水的物质的量为= mol,所含分子数为×6.02×1023,B正确。
12.相同质量的SO2和SO3相比较,下列有关叙述中正确的是( )
A.它们所含的分子数目之比为1∶1
B.它们所含的氧原子数目之比为2∶3
C.它们所含的原子数目之比为15∶16
D.它们所含的电子数目之比为3∶2
答案:C
解析:设SO2和SO3的质量都是1 g,则n(SO2)== mol,n(SO3)== mol。等质量的SO2和SO3的分子数目之比等于物质的量之比,即为∶=5∶4,A错误;等质量的SO2和SO3含有的氧原子数目之比为∶=5∶6,B错误;等质量的SO2和SO3含有的原子数目之比为∶=15∶16,C正确;1个SO2分子含有32个电子,1个SO3分子含有40个电子,等质量的SO2和SO3含有的电子数目之比为∶=1∶1,D错误。
二、非选择题
13.(1)________mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)0.3 mol NH3分子中所含质子数与________g H2O分子中所含质子数相等。
(3)18.6 g(NH4)2SO4·xH2O中含有1.204×1023个NH,该物质的物质的量为________,该物质的摩尔质量是____________,x的值是________。
答案:(1)1.5 (2)5.4
(3)0.1 mol 186 g·mol-1 3
解析:(1)1.806×1024个H2O分子的物质的量为3 mol,分子中含有3 mol氧原子,故1.5 mol CO2分子中含有氧原子数与1.806 ×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)由于1个NH3分子和1个H2O分子所含质子数均为10,则0.3 mol H2O分子与0.3 mol NH3分子所含质子数相等,其质量为18 g·mol-1×0.3 mol =5.4 g。
(3)1.204×1023个NH的物质的量为0.2 mol,则18.6 g (NH4)2SO4·xH2O的物质的量为0.1 mol,其摩尔质量为=186 g·mol-1,(NH4)2SO4·xH2O的相对分子质量为186,故x==3。
14.(1)0.5 mol的Fe含________个铁原子(用6.02×1023 mol-1表示阿伏加德罗常数),质量是________g。
(2)要使NH3与CH4含相同数目的H原子,则NH3和CH4的物质的量之比为________。
(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g,则:
①CO的质量为________;
②混合气体的平均摩尔质量为________。
答案:(1)3.01×1023 28 (2)4∶3
(3)①5.6 g ②36 g·mol-1
解析:(1)0.5 mol的Fe含有Fe原子数目N=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,其质量m=0.5 mol×56 g·mol-1=28 g。
(2)由题意可得:3n(NH3)=4n(CH4),则n(NH3)∶n(CH4)=4∶3。
(3)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则28 g·mol-1×x mol+44 g·mol-1×y mol=14.4 g,x mol+y mol=0.4 mol,解得x=0.2,y=0.2,则①m(CO)=0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g;②混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。
15.(1)0.5 mol H2O的质量为________,其中含有________个水分子,含有氢原子的物质的量为________。
(2)常温常压下,含碳原子数目为0.5NA的CO2气体的质量是________。(若NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)在9.5 g某二价金属的氯化物(MCl2)中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为________,该金属元素的相对原子质量为________。
(4)2 mol CO2与3 mol SO3中所含分子数之比是________,原子数之比是________。
(5)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有的分子数目最少的是________。
(6)等物质的量的O2和CO的质量之比是________,所含氧原子数之比是________。
答案:(1)9 g 3.01×1023 1.0 mol
(2)22 g (3)95 g·mol-1 24
(4)2∶3 1∶2 (5)SO2
(6)8∶7 2∶1
解析:(1)由m=n·M可知,m(H2O)=0.5 mol×18 g·mol-1=9 g;由N=n·NA可知,N(H2O)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023;由物质组成可得关系式H2O~2H,则n(H)=n(H2O)×2=0.5 mol×2=1.0 mol。
(2)由n=可知,n(C)=0.5 mol,由m=n·M可知,m(CO2)=0.5 mol×44 g·mol-1=22 g。
(3)二价金属氯化物为MCl2,由氯离子守恒可得关系式MCl2~2Cl-,则n(MCl2)===0.1 mol,由M=可知,M(MCl2)=9.5 g÷0.1 mol=95 g·mol-1;由95 g·mol-1-35.5 g·mol-1×2=24 g·mol-1可知,该金属元素的相对原子质量为24。
(4)根据N=n·NA可知2 mol CO2与3 mol SO3的分子数之比是2∶3,原子数之比是(2×3)∶(3×4)=1∶2。
(5)根据n=可知,摩尔质量最大的是SO2,质量相同时,其物质的量最小,含有的分子数最少。
(6)设O2和CO均为x mol,由m=n·M可知,二者的质量分别为32x g、28x g,因此质量之比为32x g∶28x g=8∶7;由物质组成可得关系式O2~2O、CO~O,则二者所含氧原子的物质的量分别为2x mol、x mol,由N=n·NA可知,所含氧原子数之比为2∶1。
16.(1)甲烷(CH4)的摩尔质量为________;8 g CH4中约含有________个分子、含有______mol电子。
(2)含原子数相等的甲烷和氨(NH3)的质量之比为____________。
(3)有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8 g,其总物质的量为0.3 mol。混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后,剩余气体的质量为________,所含分子数约为________。
答案:(1)16 g·mol-1 3.01×1023 5
(2)64∶85
(3)4.2 g 9.03×1022
解析:(1)甲烷(CH4)的摩尔质量为16 g·mol-1。8 g CH4的物质的量为0.5 mol,约含有3.01×1023个分子、含有5 mol电子。
(2)假设所含的原子均为1 mol,甲烷和氨(NH3)的质量之比为∶=64∶85。
(3)设混合气体中CO2的物质的量为x,则一氧化碳的物质的量为(0.3 mol-x)。根据质量守恒,有44 g·mol-1×x+28 g·mol-1×(0.3 mol-x)=10.8 g,解得x=0.15 mol,则一氧化碳的物质的量为0.3 mol-x=0.15 mol。混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后,CO2全部被吸收,剩余气体为CO,m(CO)=M(CO)×n(CO)=28 g·mol-1×0.15 mol=4.2 g;N(CO)=0.15 mol×6.02×1023 mol-1=9.03×1022。
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