内容正文:
课时梯级训练(11) 物质的量的单位——摩尔
1.(2025·安徽庐巢联盟联考)2018年11月13日至16日,第26届国际计量大会在巴黎召开。这次,对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。下列对于“摩尔”的理解正确的是 ( )
A.1 mol任何物质所含有的原子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为 mol
C.摩尔可以把物质的宏观质量与微观粒子的数量联系起来
D.32 g O2和32 g O3中所含氧原子的个数比是2∶3
B 解析:物质可能由分子、原子、离子构成,比如1 mol O2所含有的原子数为2NA,而1 mol He所含有的原子数为NA,A错误;物质的量是物理量,其单位为摩尔,简称摩,符号为 mol,B正确;摩尔是物质的量的单位,物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,可以通过物质的量将微观粒子数目与宏观物质质量联系起来,C错误;O2与O3均由氧原子构成,所以两者所含氧原子数目相等,D错误。
2.下列说法正确的是 ( )
A.1 mol氢约含有6.02×1023个氢
B.22 g二氧化碳含有的氧原子数约等于3.01×1023
C.当质量以克为单位时,钠的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量
D.NO2的摩尔质量是46 g
C 解析:氢为元素,是宏观概念,应表示为1 mol 氢原子约含有6.02×1023个氢原子,A错误;22 g二氧化碳的物质的量为0.5 mol,含有的氧原子的物质的量为1 mol,氧原子数约等于 6.02×1023,B错误;当质量以克为单位时,钠的摩尔质量在数值上等于它的相对原子质量,C正确;NO2的摩尔质量是46 g/mol,D错误。
3.2019年科学家们合成了具有半导体特性的环状C18分子,其合成方法的示意图如图所示:
下列说法正确的是 ( )
A.C18的摩尔质量为216
B.C18和石墨具有相同的性质
C.等质量的C18和C60含有的原子数不同
D.C18与金刚石互为同素异形体
D 解析:C18的摩尔质量为216 g/mol,A错误;C18和石墨互为同素异形体,是两种不同的单质,二者不可能具有相同的性质,B错误;C18和C60均是由碳原子形成的不同单质,等质量的C18和C60含有的原子数相同,C错误;C18与金刚石均是由碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,D正确。
4.(2022·福建学业水平合格考)下列物质所含分子数最多的是 ( )
A.0.8 mol He
B.常温下12.8 g SO2
C.NA个CH4(NA为阿伏加德罗常数)
D.16 g O2(O2的摩尔质量是32 g/mol)
C 解析:12.8 g SO2的物质的量为0.2 mol,NA个CH4为1 mol,16 g O2为0.5 mol。根据N=n·NA可知,气体的物质的量越大,所含分子数越多,C符合要求。
5.甲醛(HCHO)是室内污染物之一。光催化氧化HCHO为CO2和H2O的示意图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.1 mol O2含有12 mol电子
B.1 mol HCHO的质量为30 g
C.1 mol CO2含有2 mol 原子
D.1 mol H2O含有1 mol H2
B 解析:1个O含8个电子,则1 mol O2含有16 mol电子,A错误;HCHO的摩尔质量为30 g/mol,则1 mol HCHO的质量为1 mol×30 g/mol=30 g,B正确;1个CO2含1个C和2个O,则1 mol CO2含有3 mol 原子,C错误;H2O是由H、O构成,H2O中不含H2,D错误。
6.(2025·浙江温州新力量联盟期中)下列说法正确的是 ( )
A.O2的摩尔质量为32 g/mol
B.1 mol O2的质量为32 g/mol
C.O2的摩尔质量与O2的相对分子质量相等
D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023
A 解析:O2的摩尔质量为32 g/mol,A正确;1 mol O2的质量为1 mol×32 g/mol=32 g,B错误;O2的摩尔质量为32 g/mol,O2的相对分子质量为32,其单位不同,只是在数值上相等,C错误;阿伏加德罗常数的值大约为6.02×1023,D错误。
7.下列说法正确的是 ( )
A.1 mol O2中含有的原子数约为6.02×1023
B.14 g CO的物质的量为1.0 mol
C.18 g H2O含有的水分子数约为6.02×1023
D.2.7 g Al与足量Cl2反应时转移的电子数目约为0.2×6.02×1023
C 解析:1 mol O2中含有的分子数约为6.02×1023,A错误;CO的摩尔质量为28 g/mol,14 g CO的物质的量为0.5 mol,B错误;18 g H2O的物质的量为1 mol,含有的水分子数约为6.02×1023,C正确;2.7 g Al的物质的量是0.1 mol,与足量Cl2反应生成AlCl3,转移的电子数目约为0.3×6.02×1023,D错误。
8.硫酸是一种重要的基本化工产品,接触法制硫酸的关键工序是SO2的催化氧化:2SO2+O22SO3,下列说法正确的是 ( )
A.SO2的摩尔质量为64
B.16 g O2的物质的量为0.5 mol
C.SO3中S、O的质量之比为1∶3
D.等质量的SO2与SO3中氧原子数之比为2∶3
B 解析:摩尔质量单位是g/mol,A错误;16 g O2的物质的量是=0.5 mol ,B正确;SO3中S、O的质量之比为1×32∶3×16=2∶3,C错误;等质量的SO2与SO3中氧原子数之比为5∶6,D错误。
9.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
D 解析:0.3 mol O2含0.6 mol氧原子,0.3 mol H2O含0.3 mol 氧原子,A错误;6.02×1023个CO2为1 mol,含2 mol氧原子,0.1 mol KMnO4含0.4 mol 氧原子,B错误;0.1 mol CuSO4·5H2O含0.9 mol氧原子,0.1 mol C6H12O6含0.6 mol氧原子,C错误;0.1 mol H2SO4和0.4NA个H2O均含有0.4 mol氧原子,D正确。
10.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )
A.32 g氧气中含有2NA个氧原子
B.常温下,NA个H2的质量为4 g
C.1 mol Fe与足量稀盐酸反应,转移的电子数为3NA
D.1 mol H2O2中含有NA个 H2和NA个 O2
A 解析:32 g氧气的物质的量为1 mol,则含有2NA个氧原子,A正确;常温下,NA个H2为1 mol,其质量为2 g,B错误;Fe与稀盐酸反应生成FeCl2,则1 mol Fe反应时,转移的电子数为2NA,C错误;1个H2O2由2个H和2个O构成,不含H2和O2,D错误。
11.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 ( )
A.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量为1 mol
B.常温常压下,16 g O3所含的氧原子数为NA
C.1 mol Na2O2固体中所含的阴离子数为2NA
D.将1 mol Cl2通入水中,反应中转移电子数为NA
B 解析:1个H2SO4含4个氧原子,则含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量为0.25 mol,A错误;16 g O3的物质的量为 mol,含有氧原子的物质的量为1 mol,故所含的氧原子数为NA,B正确;Na2O2固体由Na+和O构成,则1 mol Na2O2固体中所含的阴离子数为NA,C错误;溶于水的氯气只有部分与水发生反应,故将1 mol Cl2通入水中,反应中转移电子数小于NA,D错误。
12.已知12.4 g Na2R中含有Na+0.4 mol,下列说法正确的是 ( )
A.Na2R的摩尔质量为62 g/mol
B.R的相对原子质量为16 g/mol
C.若Na2R中含R的质量为1.6 g,则Na2R的物质的量为0.05 mol
D.与7.8 g Na2R2含有Na+数目相同
A 解析:1 mol Na2R含有2 mol Na+,则含有0.4 mol Na+的Na2R为0.2 mol,又知m(Na2R)=12.4 g,则Na2R的摩尔质量为=62 g/mol,A正确;R的相对分子质量为62-23×2=16,B错误;R的摩尔质量为16 g/mol,含R的质量为1.6 g,即含0.1 mol R,则Na2R的物质的量为0.1 mol,C错误;7.8 g Na2R2为0.1 mol,则含有0.2 mol Na+,二者所含Na+数目不同,D错误。
13.(2025·安徽庐巢联盟联考)回答下列问题。
(1)6.02×1023个CO2与__________ mol H2的质量相等。
(2)含0.4 mol Cl-的氯化镁是__________ mol,质量是__________ g。
(3)4 mol Na2CO3与__________ mol Na2SO4所含氧原子数相等。
(4)8 g甲烷(CH4)是__________ mol,约含________个甲烷分子。
(5)相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为__________。
(6)在一密闭容器中充入a mol NO和b mol O2,可发生如下反应:2NO+O2===2NO2,充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为__________。
答案:(1)22 (2)0.2 19 (3)3 (4)0.5 3.01×1023 (5)5∶4 (6)a∶(a+2b)
解析:(1)6.02×1023个CO2的物质的量为=1 mol,其质量为1 mol×44 g/mol=44 g,44 g H2的物质的量为=22 mol。
(2)1 mol MgCl2中含有2 mol Cl-,则含0.4 mol Cl-的氯化镁物质的量为0.2 mol,其质量为0.2 mol×95 g/mol=19 g。
(3)4 mol Na2CO3含有氧原子物质的量为4 mol×3=12 mol,含12 mol氧原子的Na2SO4的物质的量为=3 mol,故4 mol Na2CO3与3 mol Na2SO4所含氧原子数相等。
(4)8 g CH4物质的量为=0.5 mol,含有甲烷的分子数约为0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023。
(5)设SO2和SO3质量均为m,则SO2和SO3物质的量之比为∶=5∶4。
(6)根据化学反应遵循原子守恒定律得充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为===。
14.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”相关的计算不正确的是 ( )
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3∶2
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,则两者的质量之比为27∶17
D.等质量的O2和O3所含原子数之比为1∶1
C 解析:CO2和O3分别都含有1 mol O时,其物质的量分别为 mol、 mol,其比值为3∶2,A正确;44 g CO2和28 g CO均为1 mol,都含有1 mol碳原子,故含有碳原子数相等,B正确;1个NH3含有3个H,1个H2O含有2个H,两者所含氢原子数相同时,NH3和H2O的物质的量之比为2∶3,则其质量之比为(2×17)∶(3×18)=17∶27,C错误;O2和O3是氧元素形成的不同单质,两者等质量时,所含氧原子数相等,D正确。
15.(2025·江苏盐城五校联考期中)某一由硫酸钠、硫酸铁和硫酸组成的混合溶液中:n(H+)=0.1 mol,n(Fe3+)=0.4 mol,n(SO)=0.8 mol,则n(Na+)为 ( )
A.0.15 mol B.0.2 mol
C.0.3 mol D.0.4 mol
C 解析:溶液呈电中性,则n(H+)+3n(Fe3+)+n(Na+)=2n(SO),0.1 mol+3×0.4 mol+n(Na+)=2×0.8 mol,得n(Na+)=0.3 mol,故选C。
16.(2024·浙江温岭中学学科素养测试)水是生命之源,水在工业、农业和日常生活中均发挥着重要作用。
(1)下列关于水的说法正确的是________。
A.2 mol水的摩尔质量是36 g/mol
B.18 g水中含有10个电子
C.1 mol水中含2 mol氢
D.一个水分子的质量约是 g
(2)为增强水的导电性,通常向纯水中加入适量的NaOH(NaOH不参加反应)。
①某电解水实验开始时,向180 g纯水中溶解了4 g NaOH。此时溶液中Na+和水分子的个数比是________。
②当实验进行到一段时间,两个石墨电极共收集到的气体质量为3.6 g。计算此时被电解的水的物质的量是________。
(3)目前,很多自来水厂用氯气杀菌消毒。仔细观察下图的微观反应过程,写出该反应的化学方程式:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)D (2)①1∶100 ②0.2 mol (3)Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
解析:(1)水的摩尔质量是18 g/mol,与水的量无关,A错误;18 g水的物质的量是1 mol, 一个水分子中含有10个电子,所以1 mol水中含有10NA个电子,B错误;1 mol水中含2 mol氢原子,1 mol水中含2 mol氢的说法是错误的,C错误;若是求算一个水分子的质量则可以用1 mol水的质量除以1 mol水中的水分子的数量,约是 g,D正确。
(2)①n(Na+)=n(NaOH)==0.1 mol,n(H2O)==10 mol,n(Na+)∶n(H2O)=1∶100。②根据质量守恒可知,收集的氢气和氧气总质量就是电解水的质量,所以物质的量为0.2 mol。
(3)由微观模型图可知Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO。
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