内容正文:
课时梯级训练(2) 物质的量
1.比较1.0 mol N2和1.0 mol CO的:①质量 ②分子总数 ③原子总数,其中相同的是 ( )
A.仅① B.仅①②
C.①②③ D.仅②③
C 解析:M(N2)=M(CO)=28 g·mol-1,故1.0 mol N2和1.0 mol CO的质量均为28 g;N(N2)=n(N2)·NA mol-1=NA,N(CO)=n(CO)·NA mol-1=NA,故二者分子总数相同;N2和CO均为双原子分子,故二者所含原子的物质的量均为2.0 mol,即原子数均为2NA。
2.0.5 mol Na2SO4中 ( )
A.含3.01×1023个SO
B.含0.5个Na2SO4分子
C.含0.5 mol Na+
D.含1 mol氧原子
A 解析:0.5 mol Na2SO4中含有0.5 mol SO,含有3.01×1023个SO,含有1 mol Na+,2 mol氧原子。Na2SO4不含单个分子。
3.下列有关CuSO4·5H2O的叙述正确的是 ( )
A.1 mol CuSO4·5H2O的质量为250 g·mol-1
B.CuSO4·5H2O的摩尔质量为250 g
C.CuSO4·5H2O的摩尔质量为250 g·mol-1
D.0.01 mol CuSO4·5H2O的质量为1.6 g
C 解析:CuSO4·5H2O的摩尔质量为250 g·mol-1,1 mol CuSO4·5H2O的质量为250 g,0.01 mol CuSO4·5H2O的质量为2.5 g。
4.下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是 ( )
A.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
C.氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
A 解析:0.012 kg 12C中含有碳原子数为阿伏加德罗常数,约6.02×1023个碳原子,A正确;物质的量是微观粒子的物理量,需要表明微粒种类,1 mol H2O中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,B错误;氢氧化钠的摩尔质量是40 g·mol-1,C错误;水的摩尔质量为18 g·mol-1,不随物质的量的改变而改变,D错误。
5.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)的说法,错误的是 ( )
A.0.012 kg 12C含有的12C原子数是NA
B.0.5 mol H2O中含有的原子数约为6.02×1023
C.1 mol O2中含有的分子数为NA
D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol
B 解析:1个H2O分子含有3个原子,0.5 mol H2O含有1.5 mol原子,即含有的原子数为9.03×1023,B错误。
6.a mol硫酸中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 ( )
A. mol-1 B. mol-1
C. mol-1 D. mol-1
B 解析:根据氧原子守恒可知:4×a mol×NA=b,NA= mol-1。
7.下列各组物质,其分子数相同的是 ( )
A.2 g H2和16 g O2
B.1 mol H2O和64 g O2
C.8 g O2和3.01×1023个CO2分子
D.18 g H2O和1 mol HCl
D 解析:2 g H2的物质的量n(H2)=1 mol,16 g O2的物质的量n(O2)==0.5 mol,二者的物质的量不相等,因此其中所含分子数不相同,A不符合题意;64 g O2的物质的量为n(O2)==2 mol, 可知H2O和O2中所含分子数不相同,B不符合题意;8 g O2的物质的量n(O2)==0.25 mol,3.01×1023个CO2分子的物质的量是0.5 mol,故二者所含分子数不相同,C不符合题意;18 g H2O的物质的量是n(H2O)==1 mol;HCl的物质的量也是1 mol,二者的物质的量相等,故根据n=可知其中所含的分子数相同,D符合题意。
8.标准状况下有①0.3 mol CH4 ②3.01×1023个HCl ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3,下列关系从小到大表示不正确的是 ( )
A.物质的量④<①<③<②
B.摩尔质量①<④<③<②
C.质量④<①<③<②
D.氢原子数④<②<③<①
D 解析:①0.3 mol CH4,②3.01×1023个HCl的物质的量为=0.5 mol,③13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol,④0.2 mol NH3。物质的量④<①<③<②,A正确;质量以g为单位时、摩尔质量的数值等于其相对分子质量,则摩尔质量①<④<③<②,B正确;根据m=nM知,甲烷质量为0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g,HCl的质量为0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g,NH3的质量为0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g,故质量④<①<③<②,C正确;甲烷中n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,HCl中n(H)=0.5 mol,硫化氢中n(H)=0.4 mol×2=0.8 mol,NH3中n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,故氢原子数②<④<③<①,D错误。
9.下列叙述正确的是 ( )
①1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
②1 mol CO和N2的混合气体与1 mol O2的分子个数相同,原子个数也相同
③4.4 g CO2中含有约6.02×1022个碳原子
④Na2O的摩尔质量为62 g
A.②③ B.②④
C.③④ D.①④
A 解析:1 mol H2O中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,2 mol氢和1 mol氧指代不明,①错误;CO、N2和O2都是双原子分子,故1 mol CO和N2的混合气体与1 mol O2的分子个数相同,原子个数也相同,②正确;4.4 g CO2为0.1 mol,则含有约6.02×1022个碳原子,③正确;Na2O的摩尔质量为62 g·mol-1,④错误。
10.在提炼核废料铀时,用过量的Ca2+处理1.76 g氟化铀样品,生成1.17 g CaF2沉淀,则氟化铀的化学式为(已知F、Ca和U的相对原子质量依次为19、40和238) ( )
A.UF2 B.UF4
C.UF6 D.U2F6
C 解析:n(CaF2)==0.015 mol,n(F)=2×0.015 mol=0.03 mol,m(F)=0.03 mol×19 g·mol-1=0.57 g,m(U)=1.76 g-0.57 g=1.19 g,n(U)==0.005 mol,n(U)∶n(F)=0.005 mol∶0.03 mol=1∶6,所以氟化铀的化学式为UF6。
11.我国科学家屠呦呦因发现青蒿素获得诺贝尔生理学奖或医学奖。她的研究团队用乙醚(化学式为C4H10O)提取青蒿素(化学式为C15H22O5),之后成功改良为双氢青蒿素(化学式为C15H24O5),将临床疗效提高了10倍,为人类摆脱疟疾的威胁做出了巨大的贡献。下列叙述错误的是 ( )
A.双氢青蒿素中氢元素的质量分数比青蒿素的大
B.乙醚的摩尔质量为74 g
C.每个青蒿素分子由15个碳原子、22个氢原子和5个氧原子构成
D.青蒿素分子和双氢青蒿素分子中碳氧质量比均为9∶4
B 解析:青蒿素(化学式为C15H22O5)之后成功改良为双氢青蒿素(化学式为C15H24O5),双氢青蒿素中氢元素的质量分数为×100%≈8.5%,青蒿素中的氢元素质量分数为×100%≈7.8%,则双氢青蒿素中氢元素的质量分数比青蒿素的大,A正确;乙醚化学式为C4H10O,乙醚的摩尔质量为74 g·mol-1,B错误;青蒿素化学式为C15H22O5,每个青蒿素分子由15个碳原子、22个氢原子和5个氧原子构成,C正确;青蒿素分子C15H22O5和双氢青蒿素分子C15H24O5中碳氧质量比均为(12×15)∶(16×5)=9∶4,D正确。
12.已知某体系中各物质在反应前后质量、物质的量的变化情况如表所示。
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
1.7
3.4
3.4
1.4
反应前物质的量/mol
0.05
0.2
0.05
0.05
反应后的质量/g
0
1.7
……
1.4
反应后物质的量/mol
……
……
……
……
下列判断正确的是 ( )
A.该反应可以表示为X+2Y===2Z
B.W一定是该反应的催化剂
C.反应后Z的物质的量为0.1 mol
D.X与Y的摩尔质量之比为1∶2
C 解析:根据表格数据,X的质量减少,X是反应物,参加反应的X的物质的量是0.05 mol,Y的质量减少,参加反应的Y的物质的量是0.1 mol,W的质量不变,则Z是生成物,Z的摩尔质量是=68 g·mol-1,根据质量守恒定律,生成Z的质量是1.7 g+(3.4-1.7)g=3.4 g,反应生成Z的物质的量是=0.05 mol。参加反应的X的物质的量是0.05 mol、参加反应的Y的物质的量是0.1 mol,反应生成Z的物质的量是0.05 mol,物质的量变化量比等于其化学计量数比,反应的化学方程式是X+2Y===Z,A错误;W的质量不变,W不一定是催化剂,B错误;根据以上分析,反应生成Z的质量是3.4 g,反应后Z的质量是6.8 g,Z的物质的量为=0.1 mol,C正确;X的摩尔质量是=34 g·mol-1,Y的摩尔质量是=17 g·mol-1,X与Y的摩尔质量之比为2∶1,D错误。
13.顺铂(化学名称为顺二氯二氨合铂)是一种用于治疗癌症的药物,结构如图所示。已知一片顺铂药片所含顺铂的质量为3×10-4 g,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是 ( )
A.顺铂化学式为Pt(NH3)2Cl2
B.顺铂的摩尔质量为300 g·mol-1
C.一片顺铂药片中顺铂所含H原子的数目为1×10-6NA
D.相同物质的量的HCl和NH3中所含的原子个数之比为1∶2
C 解析:根据顺铂的结构示意图和名称,顺铂的化学式为Pt(NH3)2Cl2,A正确;顺铂的化学式为Pt(NH3)2Cl2,则顺铂的摩尔质量为(195+35.5×2+14×2+1×6)g·mol-1=300 g·mol-1,B正确;一片顺铂药片中顺铂的物质的量n[Pt(NH3)2Cl2]==10-6 mol,根据化学式知,n(H)=6n[Pt(NH3)2Cl2]=6×10-6 mol,N(H)=6×10-6 mol×NA mol-1=6×10-6NA,C错误;相同物质的量的HCl和NH3中所含的原子个数之比为2∶4=1∶2,D正确。
14.下雪时,常用融雪剂清理路面。醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是 ( )
A.CH3COOK的相对分子质量为98 mol-1
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
D 解析:CH3COOK的相对分子质量为98,A错误;CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol-1,B错误;2 mol氧是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,C错误;1个CH3COOK含有3个H,所以1 mol CH3COOK中含有3×6.02×1023个H,D正确。
15.(1)6.02×1023个CO2与________mol H2的质量相等,与________g SO2含有的氧原子数相等。
(2)含0.4 mol Cl-的氯化镁是________mol,质量是________g,它跟________g氯化钠含有相同数目的Cl-。
(3)4 mol Na2CO3与________mol Na2SO4所含氧原子数相等。
(4)8 g甲烷是________mol,约含________个甲烷分子,________g碳元素,________mol氢原子。
答案:(1)22 64 (2)0.2 19.0 23.4 (3)3
(4)0.5 3.01×1023 6 2
解析:(1)n(CO2)=1 mol,其质量为44 g,n(H2)==22 mol。1 mol CO2中含2 mol氧原子,1 mol即64 g SO2中也含2 mol氧原子。
(2)1 mol MgCl2中含2 mol Cl-,则n(MgCl2)==0.2 mol,m(MgCl2)=95 g·mol-1×0.2 mol=19.0 g;与0.4 mol NaCl中所含Cl-的数目相同,m(NaCl)=58.5 g·mol-1×0.4 mol=23.4 g。
(3)4 mol Na2CO3含12 mol氧原子,与3 mol Na2SO4所含氧原子数相等。
(4)n(CH4)==0.5 mol,N(CH4)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,m(C)=8 g×=6 g,n(H)=0.5 mol×4=2 mol。
16.22.0 g K2R中含0.4 mol K+,则K2R的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________;所含R的质量为3.2 g的K2R,其物质的量为________。
答案:110 g·mol-1 32 0.1 mol
解析:1 mol K2R中含有2 mol K+,由题给信息“含0.4 mol K+”可知,K2R为0.2 mol。M(K2R)==110 g·mol-1,求得Ar(R)=110-39×2=32。1 mol K2R中含32 g R,则3.2 g R的物质的量为0.1 mol,即n(K2R)=n(R)=0.1 mol。
17.陶瓷材料中有一种是钇钡铜氧化合物,这是一种最有前景的超导材料,未来或可应用于超导电缆、马达以及发电机等设备。
某超导陶瓷的化学组成为YBa2Cu3O7。试回答:
(1)66.7 g该超导陶瓷的物质的量是________(相对原子质量为Y:89,Ba:137,Cu:64)。
(2)0.6 mol该晶体中含有的氧原子数目是______。
答案:(1)0.1 mol (2)2.528 4×1024
解析:(1)n==0.1 mol。
(2)N(O)=0.6 mol×7×6.02×1023 mol-1=2.528 4×1024。
18.(1)相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为________,所含氧原子的物质的量之比为________,若欲使SO2和SO3中氧元素的质量相等,则SO2和SO3的质量之比为________。
(2)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______。
(3)48 g RO中,核外电子总数比质子总数多6.02×1023个,则R的摩尔质量为________。
答案:(1)5∶4 5∶6 6∶5 (2)a∶(a+2b)
(3)32 g·mol-1
解析:(1)n(SO2)=,n(SO3)=,故二者物质的量之比为5∶4。若氧元素的质量相等,则有m(SO2)=××64 g·mol-1,m(SO3)=××80 g·mol-1,其质量比为6∶5。
(2)根据质量守恒定律,反应前后各元素种类不变、原子个数不变可得出结果。
(3)每个RO中,核外电子数比核内质子数多2个,现48 g RO的核外电子数比质子数多6.02×1023个,故RO的个数为3.01×1023个,为0.5 mol,故RO的摩尔质量为96 g·mol-1,R的相对原子质量为96-16×4=32,其摩尔质量为32 g·mol-1。
19.物质的量在计算中有广泛的应用,请完成下列各题:
(1)0.3 mol CH4的质量是________g,含________个氢原子(用NA表示)。
(2)当NH3和N2H4所含分子数之比为1∶1时,其所含原子数之比为________,质量之比为________。
(3)在同温同压下,6.5 g某气体A的分子数与7 g C2H4的分子数相等,则气体A的摩尔质量是________g/mol。
答案:(1)4.8 1.2NA (2)2∶3 17∶32 (3)26
解析:(1)甲烷的摩尔质量为16 g·mol-1,所以0.3 mol CH4的质量为0.3 mol ×16 g·mol-1=4.8 g;含氢原子个数为0.3 mol×4NAmol-1=1.2NA。
(2)1个NH3分子中含有4个原子,1个N2H4分子中含有6个原子,当NH3和N2H4所含分子数之比为1∶1时,其所含原子数之比为2∶3,质量之比就等于它们的摩尔质量之比,即17∶32。
(3)在同温同压下,6.5 g某气体A的分子数与7 g C2H4的分子数相等,说明它们的物质的量相等,即=解得M=26 g·mol-1。
学科网(北京)股份有限公司
$$