第二单元 物质的化学计量 第1课时(同步讲义)化学苏教版2019必修第一册
2025-10-30
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第二单元 物质的化学计量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 物质的量 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.54 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-07-16 |
| 作者 | 前途 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53077098.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题1 物质的分类及计量
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量 摩尔质量
教学目标
1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。
2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。
3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。
重点和难点
重点:利用物质的量将宏观的物理量(质量)与微观中微粒的个数相联系,能量从宏观和微观相结合的角度分析与解决实际问题。
难点:能通过物质的量、摩尔质量的公式定量说明物质的组成及其变化过程。。
◆知识点一 物质的量
1.物质的量
(1)概念:物质的量是七大基本物理量之一,是表示一定数目的__________的物理量,用符号n表示,常用单位是mol。
(2)意义:它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等__________的数量联系起来。
(3)计量对象:物质的量计量对象是分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子及它们的特定组合。
2.阿伏加德罗常数
1mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012 kg12C中所含的原子数相等。
__________中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,近似为6.02×1023mol-1。
阿伏加德罗常数符号是NA,单位是mol-1。
3.物质的量(n)与微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系
n=_________
即学即练
1.某溶液经分析,其中只含有,已知其中的物质的量均为,则物质的量为
A. B. C. D.
2.填写下列空白。
(1)要使与含相同数目的H原子,则和的物质的量之比为 。
(2)个分子所含氧原子的物质的量为 mol。
(3)含的中所含的物质的量是 mol。
(4)与含有相同电子数目的氦气分子的物质的量为 mol。
(5)中含有 个水分子,共有 mol质子。
3.下列说法中,不正确的是
A.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
B.摩尔是物质的量的单位
C.1mol任何物质都约含6.02×1023个原子
D.1mol水所含的水分子数和1molAl所含的Al原子数都约为6.02×1023
◆知识点二 摩尔质量
1.概念
单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位是g/mol或g·mol-1。
n、m、M之间的关系:M=。
2.摩尔质量与相对分子(原子)质量的关系
当摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上__________相对原子质量或相对分子质量。
如铁的摩尔质量为56 g·mol-1,NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol-1,水的摩尔质量为18 g·mol-1。
特别提醒
1.对摩尔质量概念的理解
(1)摩尔质量只是以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。
2.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
(1)n=(n表示物质的量,N表示粒子数)。
其中NA的单位是mol-1,NA的近似值为6.02×1023 mol-1。
(2)M=(M为摩尔质量,m为物质的质量)。
若M的单位是g·mol-1时,则m的单位是g。
(3)由关系式n=和n=可得:=。
即学即练
1.汽车常装有安全气囊,当发生强烈碰撞时,瞬间引发以下反应:,所产生的气体快速充满气囊,可以达到保护车内人员的目的。
(1)若气囊中装有,则其物质的量为 。
(2)若完全分解,在标准状况下,产生的气体的体积为 。
2.物质的量是联系宏观和微观的桥梁。某三原子分子构成的气体,其摩尔质量为,该气体质量为,回答下列问题。
(1)①该气体的物质的量为 。
②该气体在标准状况下的体积约为 。
③该气体中所含原子总数为 。
(2)电子数为的的质量为 。
(3)在某二价金属的氯化物中含有,该金属元素的相对原子质量为 。
(4)同温同压下,相同体积的和中所含原子个数之比为 。
3.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.镁原子的质量等于镁的相对原子质量 B.一个氧原子的实际质量等于
C.水的相对分子质量等于18g D.的摩尔质量是64g
◆知识点三 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于物质的量之比
1.化学方程式中化学计量数的含义:
既表示反应物和生成物之间的微粒的数量关系,又表示反应物和生成物之间的物质的量关系。如:2H2+O22H2O表示2个H2分子与1个O2分子在点燃条件下生成2个 H2O分子,也表示2molH2和1molO2在点燃条件下__________,生成2molH2O。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
(1)推导过程(以H2与O2反应生成H2O为例):
4g 32g 36g 2mol 1mol 2mol
(2)结论:化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于相应物质的__________之比,也等于__________之比。
(3)应用:根据化学方程式中物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比,可以列比例式计算各反应物或生成物的物质的量。
即学即练
1.实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,欲制得标准状况下4.48 L氯气,求:
(1)二氧化锰的质量是多少 ?
(2)参与氧化反应的HCl的物质的量是多少 ?(要求书写计算过程)
2.1molO2在放电条件下发生反应:3O22O3,若有30%的O2发生转化,则反应后O2与O3混合气体的平均相对分子质量为 。
3.下表是某城市场中销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明:
配料:氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)
含碘量:20~40mg·kg-1
保质期:18个月
食用方法:勿长时间炖炒
储藏方法:避热、避光、防潮
(1)加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存,你认为可能的原因是 。
(2)实验分析发现,某批加碘盐中KIO3的含量为52mg·kg-1。计算每千克加碘盐中KIO3的物质的量 和碘的质量 。
(3)若成人每天需摄入0.15~0.20mg碘才能满足人体健康需要,通过计算说明成人平均每天食用6.0g这种加碘盐能否获得需要的碘 。
(3)由(2)可知,每千克加碘盐中含碘31mg,6.0g加碘盐中含碘31mg/kg×0.006kg=0.186mg,在0.15~0.20mg范围内,可以获得需要的碘。
一、物质的量及阿伏加德罗常数
1.对物质的量概念的理解
构成物质的原子、分子和离子非常微小,用数宏观物体的方式数微观粒子极其困难,也没有意义。因此科学家引入了“物质的量”这一基本物理量。
(1)物质的量是一个专用名词,在表述时不可________,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)物质的量的单位是摩尔,只能用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。
例:1 mol苹果、1 mol铁元素等说法都是错误的。
(3)在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。
如1 mol H2表示1摩尔氢分子,1 mol H表示1摩尔氢原子,1 mol H+表示1摩尔氢离子。而1 mol氢的表述是错误的,因为“氢”是元素名称,是宏观物质名称,不是微观微粒名称。
(4)物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是__________。
2.阿伏加德罗常数
物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=。
实践应用
1.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.的原子数为
B.与所含电子数相等
C.个分子与个分子的原子数之比是
D.中含有的个数为
2.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.常温下,中含质子数为
B.中所含氧原子数为
C.中含有的分子数为
D.56gFe与足量盐酸反应,生成个分子
3.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾是效果较好的融雪剂,设为阿伏加德罗常数的值。下列关于1mol的叙述正确的是
A.含有1mol钾元素 B.含有个C原子
C.中含有2mol氧 D.中约含有个H原子
二、摩尔质量
1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=
2.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):
3.根据一个粒子的质量(m)和阿伏加德罗常数__________
4.M在数值上和相对原子(Mr)相等:Mr(相对原子质量)=
5.根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1
6.根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):=D
实践应用
1.在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所,被誉为“天然氧吧”。、、都是空气负氧离子。下列说法正确的是
A.、是同素异形体 B.、的摩尔质量相同
C.等物质的量的、含有相同的电子数 D.等质量的、、带有相同的电荷数
2.回答下列问题。
(1)个氯气分子的物质的量是 。
(2)中所含的的物质的量是 ,所含的的物质的量是 ,所含的数目是 。
(3)一定量的中,碳原子和氧原子的物质的量之比为 。
(4)0.5molNaOH中含有电子的物质的量是 ,在 中所含数目与上述0.5molNaOH所含数目相等。
(5)12.4g含,则的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。含R的质量为1.6g的,其物质的量为 。
3.20世纪80年代,物理学家们发现了一种新的陶瓷材料,其可以在-200℃左右的环境下实现超导性,也因此被称作“高温超导体”。这些陶瓷材料中有一种是钇钡铜化合物。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。试回答:
(1)66.7g该超导陶瓷的物质的量是 (相对原子质量为)。
(2)该晶体中所含的钡原子与氧原子的物质的量之比是 ,钡原子与氧原子的个数之比是 ;0.6mol该晶体中含有的氧原子数目是 。
三、化学方程式中的物质的量关系
1.根据化学方程式进行计算的基本步骤 :
(1)根据题意写出相关反应的化学方程式
(2)找出相关物质的计量数之比
(3)对应__________,找出相关物质的物质的量(要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表)
(4)根据计量关系进行计算。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1
微粒数之比 2个:2个:2个:1个
扩大NA倍 2NA:2NA:2NA:NA
物质的量(n)之比 2mol:2mol:2mol:1mol
化学计量数之比=物质的量之比
3.弄清应注意的问题
(1)化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间的量的关系。
(2)上下单位要相同,左右要相对应。
(3)如果两种反应物的量都已知,求产物的量时,要先判断哪种物质过量,然后根据不足量计算
实践应用
1.随着科学技术的进步,科学家研究出了种类繁多的合金来满足各行各业的需求。称取某镁铝合金放入过量氢氧化钠溶液中,制得(标准状况下),试回答:
(1)目前用量最大的合金是 ;常见的一些合金硬度比其成分金属的 。
(2)该合金中镁铝的物质的量之比是多少 (写出计算过程)。
2.50 g CaCO3与50 g的36.5%盐酸完全反应,求生成CO2的质量 。
3.28 g Fe与足量稀盐酸混合,充分反应。
(1)消耗HCl的质量是 ;
(2)生成FeCl2的物质的量为 ;
(3)标准状况下最多能收集到的气体的体积是 。
考点一 物质的量和阿伏加德罗常数
【例1】是一种有甜味、能溶于水、能助燃的无色气体,它能刺激神经使人发笑,俗称“笑气”。现有等物质的量的和,二者的下列数值不一定相等的是
A.原子数 B.分子数 C.电子数 D.氧原子数
解题要点
1.物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。如1 mol氢的表述是错误的,没有指明微观粒子的名称。
2.NA与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,近似为6.02×1023 mol-1,使用时要注意区分微粒之间的差别,如1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA、电子数为16NA。
3.考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
【变式1-1】下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是表示物质粒子多少的物理量 B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为
C.物质的量就是物质的数量 D.氢含个
【变式1-2】每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MoleDay),这个时间的美式写法为6:0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。
(1)分子数为个的物质的量约为 mol。
(2)标准状况下,的质量为 g。
(3)同温同压下,等体积的NO气体和气体中氧原子的个数之比为 。
(4)等质量的CO和中氧原子的个数之比为 。
(5)中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数的表达式为 。(用含a、b的式子表示)
(6)已知a g的A和b g的B恰好完全反应生成0.2mol的C和d g的D,则C的摩尔质量为 。(用含a、b、d的式子表示)
考点二 摩尔质量
【例1】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.转变为,失电子数为
B.个分子与含有相同的O原子数
C.4g氦气所含的原子数为
D.个分子与个分子的质量之比为
解题要点
计算摩尔质量的三种方法
(1)已知任意状态物质的质量时:M=。
(2)已知一个分子的质量时:M=m(分子)×NA。
(3)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时:M=×12 g·mol-1。
【变式1-1】青蒿素的分子式为,相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是
A.的摩尔质量为
B.分子中氢原子与氧原子质量比为
C.1个分子的质量约为
D.含有个碳原子的的物质的量为
【变式1-2】已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g,则X气体的摩尔质量是
A.16 g B.32 g
C.64 g·mol-1 D.32 g·mol-1
基础达标
1.下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B.摩尔是表示物质的量的单位,每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C.2molH表示2mol氢原子
D.1mol氯含有6.02×1023个氯原子
2.在体积为VL的密闭容器中通入amolCO和bmolO2,点燃充分反应后容器内碳原子数和氧原子数之比为
A.a:b B.a:2b C.a:(a+2b) D.a:2(a+b)
3.意大利罗马大学的FulvioCacsce等人获得了极具理论研究意义的N4分子,下列说法正确的是
A.N4属于一种新型的化合物 B.N4与N2的摩尔质量相等
C.1mol的N4的质量为28g D.等物质的量的N4与N2所含的原子个数比为2:1
4.下列说法正确的是
A.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,如的摩尔质量为
B.与所含原子数相等
C.摩尔是一个基本物理量,粒子的数目约为
D.水中含有氢和氧
5.某盐的混合物中含有、、,还有,则为
A. B. C. D.
30.下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1g
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量
⑥1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子
A.3 B.4 C.5 D.6
6.物质的量是表示含有一定数目微粒集合体的物理量。下列说法错误的是
A.该物理量不能用于描述宏观物质形成的集合体
B.1 mol某种微粒集合体含微粒数目约为6.02×1023
C.1 mol N2的质量为28 g
D.化学反应中各物质的质量之比等于它们的物质的量之比
7.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的的物质的量是 。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
(4) 如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数) 。
8.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,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
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
9.下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②任何物质都含有约个原子
③氢原子的摩尔质量是
④的摩尔质量等于分子的质量
⑤中含有碳和氧
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
10.有一瓶氯化钠试剂的标签如图,仔细观察如图所示的标签,然后回答下列问题:
(1)该瓶未开封的试剂中含氯化钠的物质的量约为 。
(2)从上述试剂瓶中取出0.5g样品配成溶液,溶液中Na+与Cl-总数约为 (保留两位有效数字)。
综合应用
11.某市的“二期课改”中,初中化学引入“物质的量”的教学内容。物质的量是一种新的物理量,其单位是摩尔(mol),1摩尔物质大约含有6.02×1023个该物质的微粒.如1mol氢气含有6.02×1023个H2分子,含有2×6.02×1023个H原子。据此回答:
(1)物质的量与物质的质量、物质的数量是 (填“相同”或“不同”)的物理量。
(2)1mol硝酸中含有 个H原子,含有 个N原子。
(3)如图是氧原子的结构示意图,那么,1mol氧气分子中含有 个电子。
12.下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.国际上规定,0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩尔
D.1摩尔任何物质均含有6.02×1023个原子
13.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是( )
A.2g H2含有1mol氢分子 B.2mol氧气的摩尔质量为62g/mol
C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子 D.质量相等的CO和CO2,物质的量之比为2:3
14.用NA代表阿伏加 德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.物质的量就是用来表示物质所含微粒数目多少的物理量,也就是物质的质量
B.1 mol任何物质所含的分子数均与0.012 kg 12C所含的碳原子的个数相等
C.1 mol三聚氰胺(C3H6N6)分子中含有6NA个氮原子
D.在月球上3.01×1023个N2的物质的量小于0.5 mol
15.下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
③6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1 g
⑤HCl的摩尔质量等于1 mol HCl分子的质量
⑥1 mol H2O中含有1 mol氢分子和1mol氧原子
A.3 B.4 C.5 D.6
16.1971年第14届国际计量大会规定0.12kg12C所含原子数为阿伏伽德罗常数。其值约为6.02×1023mol-1.而2018年第26届大会对阿伏加德罗常数子以重新规定,即1摩尔精确包含6.02214076×1023个基本微粒,该数即为以单位mol-1表示阿伏加德罗常数NA的固定数值。摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列有关说法中正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1molCO2中含有1molC和2molO
C.氢原子的摩尔质量是1g
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
17.下列叙述中正确的是
A.摩尔是表示物质所含粒子数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
C.含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量约是 0.25mol
D.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2mol氢原子
18.某工厂用氢氧化钠溶液处理废水中的硫酸铜,现用一定量的氢氧化钠溶液处理硫酸铜溶液,产生的沉淀质量与滴加氢氧化钠溶液质量的关系如下图所示:
(1)恰好完全反应时产生沉淀的质量是 g。
(2)求该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为 。
19.纯净物甲是一种绿色能源,常用作内燃机的燃料。在一定条件下,一定质量的甲与9.6g乙恰好完全反应,生成8.8g丙和5.4g丁,反应的微观示意图如下所示,下列有关说法正确的是
A.该反应属于复分解反应
B.乙、丙、丁均属于氧化物
C.甲和丙中碳元素化合价相同
D.甲中碳、氢、氧原子个数比为2:6:1
拓展培优
20.在两个密闭容器中,分别充有64gSO2和48gO3,若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是
A.两种气体的体积之和为44.8 L B.SO2和O3的气体密度比为4∶3
C.SO2和O3分子数之比为4∶3 D.SO2和O3的氧原子数目比为1∶1
21.下列叙述正确的是
①和混合气体中含有原子数为;
②常温常压下,和的体积相同;
③的体积为;
④两种物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③④⑥
22.物质的量是高中化学中常用的物理量,请完成以下有关其内容的计算。
(1)0.2gH2含有 个氢原子。
(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的质量之比为 。
(3)在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl-,此氯化物的摩尔质量为 ;该金属元素的相对原子质量为 。
23.世界卫生组织将ClO2定为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有广泛应用。消毒效率是用单位质量的消毒剂得电子数来表示的,ClO2作消毒剂时和氯气一样,还原产物均为Cl-。下列关于ClO2的说法中不正确的是
A.ClO2的摩尔质量为67.5 g·mol-1 B.从分类上来看,ClO2属于非金属氧化物
C.ClO2的消毒效率是氯气的2.63倍 D.ClO2分子中氯元素与氧元素的质量比为1∶2
24.2021年9月,国际学术期刊《科学》杂志发表了我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[化学式为(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.1 mol淀粉中含有碳原子数为6NA B.淀粉的摩尔质量为162 g/ mol
C.CO2中C、O的质量之比为1∶2 D.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
25.屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.C15H22O5的摩尔质量为282
B.1个C15H22O5分子的质量约为
C.1 mol C15H22O5完全燃烧生成22 mol H2O
D.含有NA个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
26.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.由和组成的混合物中含氧原子的数目为
B.溶液中所含的数目为
C.溶于水,所得溶液中数目为
D.标准状况下,中所含分子数为
27.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献.该法利用的原理为。根据要求回答下列问题:
(1)同温同压下,等物质的量的和,前者与后者的分子数之比为 ,原子总数之比为 ,密度之比为 。
(2)与标准状况下中所含的氧原子数相等的的质量为 g,与该质量的水中所含的氢原子数相等的在标准状况下的体积为 L。
(3)将一定量和混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为,则该混合气体中与物质的量之比为 ,该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的 倍。
28.一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
29.科学家刚刚发现了某种元素的原子,1个该原子质量是ag,一个12C的原子质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.该原子的相对原子质量为
B.m g该原子的物质的量为 mol
C.该原子的摩尔质量是aNA g
D.由已知信息可得:
30.回答下列问题
(1)有相同物质的量的H2O和H2SO4,其质量之比为 。
(2)由CO2与CO组成的混和气体对H2的相对密度为20,则混和气体中CO2的体积分数为 ;CO的质量分数为 。
(3)同温同压下,12C18O和14N2两种气体的密度之比为 。
(4)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同的容器中,若三个容器的温度和质量相等,则三个容器的气体压强之比为 。
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专题1 物质的分类及计量
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量 摩尔质量
教学目标
1.知道物质的量、摩尔质量的单位及含义。
2.理解物质的量的基准——阿伏加德罗常数的含义。
3.能进行物质的质量、微粒数目与物质的量之间的换算。
重点和难点
重点:利用物质的量将宏观的物理量(质量)与微观中微粒的个数相联系,能量从宏观和微观相结合的角度分析与解决实际问题。
难点:能通过物质的量、摩尔质量的公式定量说明物质的组成及其变化过程。。
◆知识点一 物质的量
物质的量
1.物质的量
(1)概念:物质的量是七大基本物理量之一,是表示一定数目的微粒的集合体的物理量,用符号n表示,常用单位是mol。
(2)意义:它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来。
(3)计量对象:物质的量计量对象是分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子及它们的特定组合。
2.阿伏加德罗常数
1mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012 kg12C中所含的原子数相等。
0.012 kg12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,近似为6.02×1023mol-1。
阿伏加德罗常数符号是NA,单位是mol-1。
3.物质的量(n)与微粒数(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系
n=
即学即练
1.某溶液经分析,其中只含有,已知其中的物质的量均为,则物质的量为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】溶液呈电中性,阴、阳离子所带电荷总数相等,,。故选B。
2.填写下列空白。
(1)要使与含相同数目的H原子,则和的物质的量之比为 。
(2)个分子所含氧原子的物质的量为 mol。
(3)含的中所含的物质的量是 mol。
(4)与含有相同电子数目的氦气分子的物质的量为 mol。
(5)中含有 个水分子,共有 mol质子。
【答案】(1)
(2)1.5
(3)0.45
(4)0.2
(5) 2
【解析】(1),则;
(2),;
(3)中含有,含有的物质的量;
(4)所含电子的物质的量为0.4mol,氦气的化学式为He,1个He中含有2个电子,中含有0.4mol电子;
(5)。1个分子中含有10个质子,中含有2mol质子。
3.下列说法中,不正确的是
A.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
B.摩尔是物质的量的单位
C.1mol任何物质都约含6.02×1023个原子
D.1mol水所含的水分子数和1molAl所含的Al原子数都约为6.02×1023
【答案】C
【解析】A.物质的量是七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体,A项正确;
B.物质的量的单位是摩尔,B项正确;
C.物质不一定由原子构成,有的物质由分子或离子构成,故1mol物质中不一定约含6.02×1023个原子,C项错误;
D.水是由水分子构成的,1mol水所含的水分子数约为6.02×1023,Al是由Al原子构成的,1molAl所含的Al原子数约为6.02×1023,D项正确。
答案选C。
◆知识点二 摩尔质量
1.概念:
单位物质的量的物质所具有的质量,符号为M,单位是g/mol或g·mol-1。
n、m、M之间的关系:M=。
2.摩尔质量与相对分子(原子)质量的关系
当摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于相对原子质量或相对分子质量。
如铁的摩尔质量为56 g·mol-1,NaCl的摩尔质量为58.5 g·mol-1,水的摩尔质量为18 g·mol-1。
特别提醒
1.对摩尔质量概念的理解
(1)摩尔质量只是以g·mol-1作单位时,在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)由于电子的质量非常微小,所以离子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(3)对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量多少而改变。
2.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
(1)n=(n表示物质的量,N表示粒子数)。
其中NA的单位是mol-1,NA的近似值为6.02×1023 mol-1。
(2)M=(M为摩尔质量,m为物质的质量)。
若M的单位是g·mol-1时,则m的单位是g。
(3)由关系式n=和n=可得:=。
即学即练
1.汽车常装有安全气囊,当发生强烈碰撞时,瞬间引发以下反应:,所产生的气体快速充满气囊,可以达到保护车内人员的目的。
(1)若气囊中装有,则其物质的量为 。
(2)若完全分解,在标准状况下,产生的气体的体积为 。
【答案】(1)1mol
(2)67.2L
【解析】(1)。(2)完全分解,生成,标准状况下,。
2.物质的量是联系宏观和微观的桥梁。某三原子分子构成的气体,其摩尔质量为,该气体质量为,回答下列问题。
(1)①该气体的物质的量为 。
②该气体在标准状况下的体积约为 。
③该气体中所含原子总数为 。
(2)电子数为的的质量为 。
(3)在某二价金属的氯化物中含有,该金属元素的相对原子质量为 。
(4)同温同压下,相同体积的和中所含原子个数之比为 。
【答案】(1)
(2)2.7
(3)65
(4)
【解析】(1)①。②。该气体为三原子分子,则所含原子总数为。(2)1个原子中含有13个电子,则电子数为的的物质的量,则其质量为。(3)某二价金属的氯化物中含有,说明该氯化物的物质的量为,其质量为,则其摩尔质量为,该金属元素的相对原子质量。(4)同温同压下,相同体积的和的物质的量相同,所含原子个数之比为。
3.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.镁原子的质量等于镁的相对原子质量 B.一个氧原子的实际质量等于
C.水的相对分子质量等于18g D.的摩尔质量是64g
【答案】B
【解析】A.因单位不同,故镁原子的质量不等于Mg的相对原子质量,A错误;
B.个氧原子的质量为16g,则1个氧原子的质量为,B正确;
C.相对分子质量没有单位,C错误;
D.摩尔质量的单位为,的摩尔质量是64,D错误;
故选B。
◆知识点三 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于物质的量之比
1.化学方程式中化学计量数的含义:
既表示反应物和生成物之间的微粒的数量关系,又表示反应物和生成物之间的物质的量关系。如:2H2+O22H2O表示2个H2分子与1个O2分子在点燃条件下生成2个 H2O分子,也表示2molH2和1molO2在点燃条件下完全反应,生成2molH2O。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
(1)推导过程(以H2与O2反应生成H2O为例):
4g 32g 36g 2mol 1mol 2mol
(2)结论:化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于相应物质的微粒数之比,也等于物质的量之比。
(3)应用:根据化学方程式中物质的化学计量数之比等于相应物质的物质的量之比,可以列比例式计算各反应物或生成物的物质的量。
即学即练
1.实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,欲制得标准状况下4.48 L氯气,求:
(1)二氧化锰的质量是多少 ?
(2)参与氧化反应的HCl的物质的量是多少 ?(要求书写计算过程)
【答案】(1)17.4 g
(2)0.4 mol
【解析】(1)标准状况下4.48 LCl2的物质的量为n(Cl2)==0.2 mol,根据方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中物质反应转化关系可知反应消耗MnO2的物质的量是0.2 mol,其质量是m(MnO2)=0.2 mol×87 g/mol=17.4 g;
(2)根据反应方程式MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O可知:每有4 mol HCl参加反应,其中有2 mol HCl作还原剂被氧化产生了1 mol Cl2。现在反应产生了0.2 mol Cl2,则参与氧化反应的HCl的物质的量是n(HCl)=2×0.2 mol=0.4 mol。
2.1molO2在放电条件下发生反应:3O22O3,若有30%的O2发生转化,则反应后O2与O3混合气体的平均相对分子质量为 。
【答案】35.56
【解析】1molO2在放电条件下发生反应:3O22O3,有30%的O2(物质的量为0.3mol)发生转化,则剩余O2的物质的量为0.7mol,生成O3的物质的量为0.2mol。反应后混合气体的质量与反应前相同,仍为1mol×32g/mol=32g;混合气的物质的量为0.7mol+0.2mol=0.9mol,则反应后O2与O3混合气体的平均相对分子质量为≈35.56,故答案为35.56。
3.下表是某城市场中销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明:
配料:氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)
含碘量:20~40mg·kg-1
保质期:18个月
食用方法:勿长时间炖炒
储藏方法:避热、避光、防潮
(1)加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存,你认为可能的原因是 。
(2)实验分析发现,某批加碘盐中KIO3的含量为52mg·kg-1。计算每千克加碘盐中KIO3的物质的量 和碘的质量 。
(3)若成人每天需摄入0.15~0.20mg碘才能满足人体健康需要,通过计算说明成人平均每天食用6.0g这种加碘盐能否获得需要的碘 。
【答案】 KIO3在热或光作用下会分解 2.4×10-4mol 3.1×10-2g(31mg) 6.0g食盐中含碘0.186mg,可以获得需要的碘
【解析】(1)加碘盐的配料为氯化钠、碘酸钾,其中碘酸钾的性质与氯酸钾相似,在热或光的作用下易分解,故为防止碘酸钾的分解,加碘盐不能长时间炖炒,且应避热、避光保存。
(2)每千克加碘盐中KIO3的质量为52mg,n(KIO3)== 2.4×10-4mol,m(I)=52mg×=31mg。
(3)由(2)可知,每千克加碘盐中含碘31mg,6.0g加碘盐中含碘31mg/kg×0.006kg=0.186mg,在0.15~0.20mg范围内,可以获得需要的碘。
一、物质的量及阿伏加德罗常数
1.对物质的量概念的理解
构成物质的原子、分子和离子非常微小,用数宏观物体的方式数微观粒子极其困难,也没有意义。因此科学家引入了“物质的量”这一基本物理量。
(1)物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等。
(2)物质的量的单位是摩尔,只能用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。
例:1 mol苹果、1 mol铁元素等说法都是错误的。
(3)在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。
如1 mol H2表示1摩尔氢分子,1 mol H表示1摩尔氢原子,1 mol H+表示1摩尔氢离子。而1 mol氢的表述是错误的,因为“氢”是元素名称,是宏观物质名称,不是微观微粒名称。
(4)物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。
2.阿伏加德罗常数
物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=。
实践应用
1.每年10月23日上午6:02到下午6:02被誉为“摩尔日”(Mole Day),这个时间的美式写法为6:02/10/23,外观与阿伏加德罗常数的值相似。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.的原子数为
B.与所含电子数相等
C.个分子与个分子的原子数之比是
D.中含有的个数为
【答案】C
【解析】的原子数,A正确;1个与中都含有10个电子,与的物质的量都是,则二者所含的电子数相等,B正确;个分子与个分子的物质的量都是,氖是稀有气体,为单原子分子,二者的原子个数之比为,C错误;中含有的个数,D正确。
2.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A.常温下,中含质子数为
B.中所含氧原子数为
C.中含有的分子数为
D.56gFe与足量盐酸反应,生成个分子
【答案】B
【解析】的物质的量,1个分子中含10个质子,则中含个质子,A正确;未指明温度和压强,无法计算的物质的量,B错误;的物质的量,则中所含分子数为,C正确;的物质的量,由关系式可知,其与足量盐酸反应生成,故生成个分子,D正确。
3.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾是效果较好的融雪剂,设为阿伏加德罗常数的值。下列关于1mol的叙述正确的是
A.含有1mol钾元素 B.含有个C原子
C.中含有2mol氧 D.中约含有个H原子
【答案】D
【解析】A.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;
B.含有个C原子,B错误;
C.“2mol氧”中“氧”是指氧原子还是指氧分子,指代不明确,C错误;
D.中约含有3molH原子,故含有个H原子,D正确;
故选D。
二、摩尔质量
1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=
2.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):
3.根据一个粒子的质量(m)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA·m
4.M在数值上和相对原子(Mr)相等:Mr(相对原子质量)=
5.根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1
6.根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):=D
实践应用
1.在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所,被誉为“天然氧吧”。、、都是空气负氧离子。下列说法正确的是
A.、是同素异形体 B.、的摩尔质量相同
C.等物质的量的、含有相同的电子数 D.等质量的、、带有相同的电荷数
【答案】B
【解析】A.由同种元素组成的不同单质互为同素异形体,、均为阴离子,不是单质,二者不是同素异形体, A错误;
B. 、的摩尔质量相同,均为32g/mol,B正确;
C. 、中电子数分别为17、25,则等物质的量的、含有的电子数不同,C错误;
D.等物质的量的、、带有相同的电荷数,、、的摩尔质量依次为16g/mol 、32g/mol和48g/mol,则等质量的、、的物质的量不同、带有的电荷数不同,D错误;
故选B。
2.回答下列问题。
(1)个氯气分子的物质的量是 。
(2)中所含的的物质的量是 ,所含的的物质的量是 ,所含的数目是 。
(3)一定量的中,碳原子和氧原子的物质的量之比为 。
(4)0.5molNaOH中含有电子的物质的量是 ,在 中所含数目与上述0.5molNaOH所含数目相等。
(5)12.4g含,则的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。含R的质量为1.6g的,其物质的量为 。
【答案】(1)0.5mol
(2) 3mol 1.5mol (或)
(3)1:3
(4) 10mol 0.25
(5) 16 0.1mol
【解析】(1)个氯气分子的物质的量。
(2)每个含有、、数目分别为:2、1、10,故所含、物质的量分别是:、1.5mol,含的数目为:。
(3)根据化学式判断,中,碳原子和氧原子的物质的量之比为1:3。
(4)每个NaOH所含电子数目为20,故0.5molNaOH中含10mol电子。与0.5molNaOH所含数目相等。
(5)含有,题目中有,则应有。。,求得。已知,根据,得,则。
3.20世纪80年代,物理学家们发现了一种新的陶瓷材料,其可以在-200℃左右的环境下实现超导性,也因此被称作“高温超导体”。这些陶瓷材料中有一种是钇钡铜化合物。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。试回答:
(1)66.7g该超导陶瓷的物质的量是 (相对原子质量为)。
(2)该晶体中所含的钡原子与氧原子的物质的量之比是 ,钡原子与氧原子的个数之比是 ;0.6mol该晶体中含有的氧原子数目是 。
【答案】(1)0.1mol
(2) 2:7 2:7 (或)
【解析】(1)66.7g超导陶瓷的物质的量为:;
(2)该晶体的化学式为,化学式中交表为原子个数最简比,数值上等于原子个数比、物质的量之比,故所含的钡原子与氧原子的物质的量之比是2:7;钡原子与氧原子的个数之比是:2:7;0.6mol该晶体中含有的氧原子数目是: 。
三、化学方程式中的物质的量关系
1.根据化学方程式进行计算的基本步骤 :
(1)根据题意写出相关反应的化学方程式
(2)找出相关物质的计量数之比
(3)对应计量系数,找出相关物质的物质的量(要求的量用n(B)或设未知数x、y等代表)
(4)根据计量关系进行计算。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
化学计量数之比 2 : 2 : 2 : 1
微粒数之比 2个:2个:2个:1个
扩大NA倍 2NA:2NA:2NA:NA
物质的量(n)之比 2mol:2mol:2mol:1mol
化学计量数之比=物质的量之比
3.弄清应注意的问题
(1)化学方程式所表示的是实际参加反应的物质之间的量的关系。
(2)上下单位要相同,左右要相对应。
(3)如果两种反应物的量都已知,求产物的量时,要先判断哪种物质过量,然后根据不足量计算
实践应用
1.随着科学技术的进步,科学家研究出了种类繁多的合金来满足各行各业的需求。称取某镁铝合金放入过量氢氧化钠溶液中,制得(标准状况下),试回答:
(1)目前用量最大的合金是 ;常见的一些合金硬度比其成分金属的 。
(2)该合金中镁铝的物质的量之比是多少 (写出计算过程)。
【答案】(1) 钢 大(或“高”、“强”)
(2)3∶2
【解析】(1)目前用量最大的合金是钢;常见的一些合金硬度比其成分金属的大(或高、强)。
(2)解:镁铝合金中只有铝能与NaOH溶液反应放出H2,则
=
解得n(Al)=0.1mol
m(Al)=0.1mol×27g/mol=2.7g
则镁的物质的量n(Mg)==0.15mol
该合金中镁铝物质的量之比为0.15mol∶0.1mol=3∶2
答:该合金中镁铝物质的量之比为3∶2。
2.50 g CaCO3与50 g的36.5%盐酸完全反应,求生成CO2的质量 。
【答案】11g
【分析】先通过所给的量,确定碳酸钙和盐酸两种物质哪种过量,在用少量的一种物质进行计算即可。
【解析】设CaCO3完全反应,需HCl的物质的量为x
故HCl少量
依据HCl计算,设生成的二氧化碳的物质的量为y
CO2的质量为0.25 mol×44 g/mol=11 g。
3.28 g Fe与足量稀盐酸混合,充分反应。
(1)消耗HCl的质量是 ;
(2)生成FeCl2的物质的量为 ;
(3)标准状况下最多能收集到的气体的体积是 。
【答案】(1)36.5 g
(2)0.5 mol
(3)11.2 L
【解析】(1)
m(HCl)==36.5 g
答案为:36.5 g。
(2)n(FeCl2)==0.5 mol
答案为:0.5 mol。
(3)V(H2)=×22.4 L·mol-1=11.2 L
答案为:11.2 L。
考点一 物质的量和阿伏加德罗常数
【例1】是一种有甜味、能溶于水、能助燃的无色气体,它能刺激神经使人发笑,俗称“笑气”。现有等物质的量的和,二者的下列数值不一定相等的是
A.原子数 B.分子数 C.电子数 D.氧原子数
【答案】D
【解析】每个和分子中均含有3个原子,所以原子数相等,A不符合题意;物质的量相同时,含有的分子数相等,B不符合题意;每个和分子中均含有22个电子,所以物质的量相同时,所含的电子数相等,C不符合题意;每个和分子中分别含有1个氧原子、2个氧原子,所以物质的量相同时,所含的氧原子数不相等,D符合题意。
解题要点
1.物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少,不适合表示宏观物质的数量。在使用物质的量表示物质时,必须具体指明粒子的种类。如1 mol氢的表述是错误的,没有指明微观粒子的名称。
2.NA与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,近似为6.02×1023 mol-1,使用时要注意区分微粒之间的差别,如1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA、电子数为16NA。
3.考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
【变式1-1】下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是表示物质粒子多少的物理量 B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为
C.物质的量就是物质的数量 D.氢含个
【答案】B
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,不是物理量,故A错误;
B.物质的量是含有一定数目粒子的集体,单位是摩尔,简称摩,符号为mol,故B正确;
C.物质的量不是物质的数量,而表示含有一定数目粒子的集合体,故C错误;
D.氢指代不明,可以表示氢原子,也可以表示氢气,故D错误;
故选B。
【变式1-2】每年10月23日上午6:02到晚上6:02被誉为“摩尔日”(MoleDay),这个时间的美式写法为6:0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。
(1)分子数为个的物质的量约为 mol。
(2)标准状况下,的质量为 g。
(3)同温同压下,等体积的NO气体和气体中氧原子的个数之比为 。
(4)等质量的CO和中氧原子的个数之比为 。
(5)中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数的表达式为 。(用含a、b的式子表示)
(6)已知a g的A和b g的B恰好完全反应生成0.2mol的C和d g的D,则C的摩尔质量为 。(用含a、b、d的式子表示)
【答案】(1)1(2)7.1(3)1:2(4)11∶14(5)(6)
【解析】(1)分子数为个的物质的量;
(2)标准状况下,的物质的量为,其质量为;
(3)同温同压下,体积之比等于物质的量之比,则等体积的NO气体和气体的物质的量为1:1,则氧原子的个数之比为1:2;
(4)根据可知,等质量的CO和的物质的量之比为11:7,则氧原子的个数之比为=11:14;
(5)中氧原子的物质的量为4a mol,氧原子个数为b,则;
(6)a g的A和b g的B恰好完全反应生成0.2mol的C和d g的D,根据质量守恒定律可知,生成C的质量为(a+b-d) g,则C的摩尔质量为。
考点二 摩尔质量
【例1】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.转变为,失电子数为
B.个分子与含有相同的O原子数
C.4g氦气所含的原子数为
D.个分子与个分子的质量之比为
【答案】B
【解析】D.的物质的量为0.1mol,故转变为,失电子数为,A错误;
D.个分子含有O原子数为0.8NA,的物质的量为0.2mol,含有相同的O原子数为0.8NA,B正确;
D. 4g氦气的物质的量为1mol,故含有的原子数应为,C错误;
D.个分子的质量为32g,个分子的质量为2g,则二者质量之比为,D错误。
故选B。
解题要点
计算摩尔质量的三种方法
(1)已知任意状态物质的质量时:M=。
(2)已知一个分子的质量时:M=m(分子)×NA。
(3)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时:M=×12 g·mol-1。
【变式1-1】青蒿素的分子式为,相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是
A.的摩尔质量为
B.分子中氢原子与氧原子质量比为
C.1个分子的质量约为
D.含有个碳原子的的物质的量为
【答案】C
【解析】A.C15H22O5的摩尔质量为,故A错误;
B.C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为,故B错误;
C.1molC15H22O5的质量为282g,1molC15H22O5中含有个分子,所以1个C15H22O5分子的质量约为,故C正确;
D.含有个碳原子的C15H22O5的物质的量为,故D错误;
选C。
【变式1-2】已知1.505×1023个X气体分子的质量为8 g,则X气体的摩尔质量是
A.16 g B.32 g
C.64 g·mol-1 D.32 g·mol-1
【答案】D
【解析】气体X的物质的量,气体的摩尔质量;
故答案为:D
基础达标
1.下列说法正确的是
A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B.摩尔是表示物质的量的单位,每摩尔物质含有6.02×1023个分子
C.2molH表示2mol氢原子
D.1mol氯含有6.02×1023个氯原子
【答案】C
【解析】A.物质的量是国际单位制中的一个基本物理量,摩尔是物质的量的单位,A错误;
B.物质不一定由分子构成,每摩尔物质不一定含有6.02×1023个分子,如每摩尔NaCl中分子数为0,B错误;
C.物质的量描述的对象是微粒,2molH表示2mol氢原子,C正确;
D.物质的量描述的对象是微粒,1mol氯指代不清楚,D错误;
选C。
2.在体积为VL的密闭容器中通入amolCO和bmolO2,点燃充分反应后容器内碳原子数和氧原子数之比为
A.a:b B.a:2b C.a:(a+2b) D.a:2(a+b)
【答案】C
【解析】在体积为VL的密闭容器中,通入a mol CO和b mol O2,根据原子守恒可知,容器内碳原子个数和氧原子个数之比是amol:(amol+2b mol)=;答案为C。
3.意大利罗马大学的FulvioCacsce等人获得了极具理论研究意义的N4分子,下列说法正确的是
A.N4属于一种新型的化合物 B.N4与N2的摩尔质量相等
C.1mol的N4的质量为28g D.等物质的量的N4与N2所含的原子个数比为2:1
【答案】D
【解析】A.N4属于单质,故A错误;
B.N4与N2的摩尔质量分别为56g/mol,28 g/mol,故B错误;
C.1mol的N4的质量=1mol×(4×14)g/mol=56g,故C错误;
D.等物质的量的N4与N2,假设两种物质均为1mol,所含的原子个数比为1×4:1×2=2:1,故D正确;
故选D。
4.下列说法正确的是
A.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,如的摩尔质量为
B.与所含原子数相等
C.摩尔是一个基本物理量,粒子的数目约为
D.水中含有氢和氧
【答案】B
【解析】A.单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量,其单位为,如的摩尔质量为,A项错误;
B.中含有的原子的物质的量为6mol,中含有的原子的物质的量为6mol,所含原子数相等,B项正确;
C.物质的量是一个基本物理量,摩尔是物质的量的单位,C项错误;
D.指代不明,正确的说法是水中含有H原子和O原子,D项错误;
答案选B。
5.某盐的混合物中含有、、,还有,则为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据电荷守恒,n()×1+n()×2=n()×1+n()×2,因此0.1mol×1+0.6mol×2=0.3mol×1+2n(),n()=0.5mol,故B符合题意。
综上所述,答案为B。
30.下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1g
⑤HCl的摩尔质量等于1molHCl分子的质量
⑥1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】C
【解析】①摩尔物质的量的单位,物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是七个基本物理量的单位之一,故错误;
②物质不一定是由分子构成的,还可能是由原子或离子构成的,故错误;
③阿伏加德罗常数的单位为mol−1,即6.02×1023mol−1是阿伏加德罗常数的近似值,故错误;
④摩尔质量的单位为g/mol,数值上等于该物质的相对分子质量,故氢原子的摩尔质量为1g/mol,故错误;
⑤摩尔质量和相对分子质量在数值上相同,但单位不同,故HCl的摩尔质量在数值上等于1molHCl分子的质量,故错误;
⑥水由2个H原子和1个氧原子构成,故1mol水中含2molH 原子和1molO原子,故正确。
综上,①②③④⑤共5个错误,答案选C。
6.物质的量是表示含有一定数目微粒集合体的物理量。下列说法错误的是
A.该物理量不能用于描述宏观物质形成的集合体
B.1 mol某种微粒集合体含微粒数目约为6.02×1023
C.1 mol N2的质量为28 g
D.化学反应中各物质的质量之比等于它们的物质的量之比
【答案】D
【解析】
A. 物质的量的计量对象是构成物质的微观粒子或某些微观粒子的特定组合,不可用于描述宏观物质,A正确;
B. 国际计量大会规定:1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023,B正确;
C. N2的摩尔质量为28g/mol,所以1molN2的质量等于28g,C正确;
D. 根据公式m=n×M可知:质量之比不一定等于物质的量之比,D错误;
答案选D。
7.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与 个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的的物质的量是 。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D,则C的摩尔质量为 。
(4) 如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数) 。
【答案】 0.3NA或1.8061023 0.6mol 106g/mol
【解析】(1)一个NH3分子含有10个质子,一个H2O分子也含有10个质子,所以0.3 mol NH3分子中所含质子数与0.3NA或1.8061023个H2O分子中所含质子数相等;
(2)0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3的物质的量为0.2mol,则含有0.6mol硫酸根;
(3)根据质量守恒可知0.04molC的质量为16g+20g-31.76g=4.24g,所以C的摩尔质量为=106g/mol;
(4)根据题意可知cg该气体的分子数为g,则物质的量为mol,所以标况下体积为mol22.4L/mol=L。
8.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,下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
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
【答案】D
【解析】A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,而摩尔是其单位,A错误;
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g/mol,B错误;
C.物质的量描述的是微观粒子,因此应描述为1 mol CH3COOK含有2 molO,C错误;
D.根据N=n×NA可知,1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H,D正确;
答案选D。
9.下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②任何物质都含有约个原子
③氢原子的摩尔质量是
④的摩尔质量等于分子的质量
⑤中含有碳和氧
A.①②③ B.②③④ C.②③④⑤ D.全部
【答案】D
【解析】①摩尔不是物理量,是物质的量的单位,错误;
②任何物质都含有约个组成粒子,不一定是原子,错误;
③的摩尔质量为,错误;
④摩尔质量与质量的单位不同,错误;
⑤碳和氧均未指明粒子种类,错误;
综上,全部错误,答案选D。
10.有一瓶氯化钠试剂的标签如图,仔细观察如图所示的标签,然后回答下列问题:
(1)该瓶未开封的试剂中含氯化钠的物质的量约为 。
(2)从上述试剂瓶中取出0.5g样品配成溶液,溶液中Na+与Cl-总数约为 (保留两位有效数字)。
【答案】 8.2mol 9.9×1021
【分析】(1)根据NaCl质量及含量和摩尔质量计算物质的量。
(2)离子物质的量之和是NaCl物质的量的2倍。
【解析】(1);故答案为:8.2mol。
(2);故答案为:9.9×1021。
综合应用
11.某市的“二期课改”中,初中化学引入“物质的量”的教学内容。物质的量是一种新的物理量,其单位是摩尔(mol),1摩尔物质大约含有6.02×1023个该物质的微粒.如1mol氢气含有6.02×1023个H2分子,含有2×6.02×1023个H原子。据此回答:
(1)物质的量与物质的质量、物质的数量是 (填“相同”或“不同”)的物理量。
(2)1mol硝酸中含有 个H原子,含有 个N原子。
(3)如图是氧原子的结构示意图,那么,1mol氧气分子中含有 个电子。
【答案】 不同 6.02×1023 6.02×1023 9.632×1024
【解析】(1)物质的量表示一定数目粒子的集合,物质的质量表示物体所含物质的多少,物质的数量即可表示宏观物质的多少也可表示微观粒子的个数,因此三个物理量表示的意义不同,不属于相同的物理量;
(2)1个HNO3中含有1个H原子和1个N原子,故1mol硝酸中含有1mol H原子和1mol N原子,均为6.02×1023个;
(3)图示的原子结构示意图为O原子的结构示意图,1个O原子外有8个电子,故1个O2分子中含有16个电子,1mol O2分子中含有16×6.02×1023=9.632×1024个电子。
12.下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.摩尔是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.国际上规定,0.012 kg碳原子所含有的碳原子数目为1摩尔
D.1摩尔任何物质均含有6.02×1023个原子
【答案】B
【解析】A. 物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,摩尔是物质的量的单位,故A错误;
B. 摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,故B正确;
C. 国际上规定,0.012kg原子所含有的碳原子数目为1摩尔,故C错误;
D. 1摩尔物质大约含有6.02×1023个该物质的微粒,必须指明是何种物质,如1mol H2含有6.02×1023个H2分子,1mol H含有6.02×1023个H原子,故D错误;
答案选B。
13.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是( )
A.2g H2含有1mol氢分子 B.2mol氧气的摩尔质量为62g/mol
C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子 D.质量相等的CO和CO2,物质的量之比为2:3
【答案】A
【解析】A. 2g H2是1mol,含有1mol氢分子,故A选;
B.氧气的摩尔质量是32g/mol,与物质的量无关,故B不选;
C.如果物质不是由分子构成,则不含有分子,比如氯化钠、硅单质等,故C不选;
D.CO的摩尔质量是28g/mol,CO2摩尔质量是44g/mol,质量相同的情况下,物质的量和相对分子质量成反比,所以质量相等的CO和CO2,物质的量之比为11:7,故D不选;
故选A。
14.用NA代表阿伏加 德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A.物质的量就是用来表示物质所含微粒数目多少的物理量,也就是物质的质量
B.1 mol任何物质所含的分子数均与0.012 kg 12C所含的碳原子的个数相等
C.1 mol三聚氰胺(C3H6N6)分子中含有6NA个氮原子
D.在月球上3.01×1023个N2的物质的量小于0.5 mol
【答案】C
【解析】A. 物质的量不是物质的质量或物质的数量,A项错;
B. 用物质的量表示微粒数目多少时应指明微粒的名称、符号,组成物质的微粒可能为分子、原子或离子等,B不正确;
C. 1 mol C3H6N6分子中含有6 mol氮原子,则含有6NA个氮原子,C正确;
D. 物质的量的标准是固定的,与所处的环境无关,在月球上3.01×1023个N2的物质的量等于0.5 mol,D错误;
故答案选C。
15.下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
③6.02×1023就是阿伏伽德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1 g
⑤HCl的摩尔质量等于1 mol HCl分子的质量
⑥1 mol H2O中含有1 mol氢分子和1mol氧原子
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】D
【解析】①物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,而摩尔是物质的量单位,故①错误;
②有些物质是由原子组成的,不含有分子,如金刚石是由碳原子组成,应说成是1mol任何微粒的集合体含有约6.02×1023个粒子,故②错误;
③6.02×1023是实验值,阿伏伽德罗常数是NA,故③错误;
④摩尔质量的单位是g·mol-1,故④错误;
⑤摩尔质量单位是g·mol-1,质量的单位是g。故⑤错误;
⑥H2O中不含有氢分子,应是1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子,故⑥错误;
综上所述,选项D符合题意。
16.1971年第14届国际计量大会规定0.12kg12C所含原子数为阿伏伽德罗常数。其值约为6.02×1023mol-1.而2018年第26届大会对阿伏加德罗常数子以重新规定,即1摩尔精确包含6.02214076×1023个基本微粒,该数即为以单位mol-1表示阿伏加德罗常数NA的固定数值。摩尔来源于拉丁文moles,原意为大量、堆积,是第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列有关说法中正确的是
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1molCO2中含有1molC和2molO
C.氢原子的摩尔质量是1g
D.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
【答案】B
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,故A错误;
B.1molCO2中含有1molC和2molO,故B正确;
C.氢原子的摩尔质量是1g/mol,故C错误;
D.1mol任何微粒都含有约6.02×1023个指明的具体微粒,不一定含6.02×1023个原子,故D错误;
选B。
17.下列叙述中正确的是
A.摩尔是表示物质所含粒子数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B.1mol水中含有2mol氢和1mol氧
C.含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量约是 0.25mol
D.2H既可以表示2个氢原子又可以表示2mol氢原子
【答案】C
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体,质量和物质的量均为国际单位制中7个基本物理量之一,故A错误;
B.1mol水中含有2mol氢原子和1mol氧原子,故B错误;
C.根据n=,6.02×1023个氧原子的物质的量为1mol,1个磷酸分子中含有4个氧原子,则磷酸的物质的量为mol=0.25mol,故C正确;
D.2H表示2个氢原子,不能表示2mol氢原子,2mol氢原子应表示为2molH,故D错误;
答案选C。
18.某工厂用氢氧化钠溶液处理废水中的硫酸铜,现用一定量的氢氧化钠溶液处理硫酸铜溶液,产生的沉淀质量与滴加氢氧化钠溶液质量的关系如下图所示:
(1)恰好完全反应时产生沉淀的质量是 g。
(2)求该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为 。
【答案】(1)4.9
(2)8%
【解析】(1)从图中可以看出,当加入的氢氧化钠溶液的质量为50g时,所生成的氢氧化铜的质量达到最大值,所以恰好完全反应时产生沉淀的质量是4.9g。
(2)m[Cu(OH)2]=4.9g,n[Cu(OH)2]==0.05mol,由关系式Cu(OH)2——2NaOH,可得出NaOH的物质的量为n(NaOH)=0.05mol×2=0.1mol,m(NaOH)=0.1mol×40g/mol=4.0g,则该氢氧化钠溶液中溶质的质量分数为=8%。
19.纯净物甲是一种绿色能源,常用作内燃机的燃料。在一定条件下,一定质量的甲与9.6g乙恰好完全反应,生成8.8g丙和5.4g丁,反应的微观示意图如下所示,下列有关说法正确的是
A.该反应属于复分解反应
B.乙、丙、丁均属于氧化物
C.甲和丙中碳元素化合价相同
D.甲中碳、氢、氧原子个数比为2:6:1
【答案】D
【分析】根据反应的微观示意图可知,乙是氧气,丙是二氧化碳,丁是水,根据质量守恒定律,物质的总质量相等,甲的质量=8.8g+5.4g-9.6g=4.6g,反应元素质量、种类不变可知,甲中一定有碳元素、氢元素,碳元素质量为8.8g××100%=2.4g,氢元素质量=5.4g××100%=0.6g,甲中氧元素质量=4.6g-2.4g-0.6g=1.6g,进行分析。
【解析】A.该反应物中含有单质氧气,不属于复分解反应,故A错误;
B.乙是氧气,是单质,不属于氧化物,故B错误;
C.该反应中O元素化合价降低,而H元素化合价不变,则C元素化合价必然升高,则甲和丙中碳元素化合价不同,故C错误;
D.根据质量守恒定律,物质的总质量相等,甲的质量=8.8g+5.4g-9.6g=4.6g,反应元素质量、种类不变可知,甲中一定有碳元素、氢元素,碳元素质量为8.8g××100%=2.4g,氢元素质量=5.4g××100%=0.6g,甲中氧元素质量=4.6g-2.4g-0.6g=1.6g,甲中碳、氢、氧原子个数比为::=2:6:1,故D正确;
故选:D。
拓展培优
20.在两个密闭容器中,分别充有64gSO2和48gO3,若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是
A.两种气体的体积之和为44.8 L B.SO2和O3的气体密度比为4∶3
C.SO2和O3分子数之比为4∶3 D.SO2和O3的氧原子数目比为1∶1
【答案】B
【解析】A.题干未告知气体所处的状态,故无法计算两种气体的体积,A错误;
B.在同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比也等于相对分子质量之比,故SO2和O3的气体密度比为64:48=4∶3,B正确;
C.SO2和O3分子数之比为=1∶1,C错误;
D.SO2和O3的氧原子数目比为=2∶3,D错误;
故答案为:B。
21.下列叙述正确的是
①和混合气体中含有原子数为;
②常温常压下,和的体积相同;
③的体积为;
④两种物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③④⑥
【答案】C
【解析】①46 g NO2和N2O4混合气体中含有相当于含有1molNO2,原子数为3NA,正确;
②1g H2和14g N2的物质的量相同,相同条件下体积相同,正确;
③28 g CO在标准状况下的体积为22.4 L,题中没有给出状态,无法得出体积,错误;
④两种气体的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同,错误;
⑤在同温同体积时,压强比等于物质的量比,气体物质的物质的量越大,则压强越大,正确;
⑥同温同压下气体的密度比等于气体的相对分子质量比,正确;
故选C。
22.物质的量是高中化学中常用的物理量,请完成以下有关其内容的计算。
(1)0.2gH2含有 个氢原子。
(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的质量之比为 。
(3)在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl-,此氯化物的摩尔质量为 ;该金属元素的相对原子质量为 。
【答案】(1)1.204×1023
(2)14∶11
(3) 95 g·mol-1 24
【解析】(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol,含有0.2 mol氢原子,其个数为1.204×1023;
(2)含有相同氧原子数的CO与CO2,假设氧原子的物质的量都是1mol,则CO与CO2的物质的量分别是1 mol、0.5mol,则质量分别是28g、22g,质量比为14:11;
(3)某二价金属的氯化物表示为RCl2,9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl-,RCl2的物质的量为0.1mol,此氯化物的摩尔质量为 =95 g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-2×35.5=24。
23.世界卫生组织将ClO2定为A级高效安全灭菌消毒剂,它在食品保鲜、饮用水消毒等方面有广泛应用。消毒效率是用单位质量的消毒剂得电子数来表示的,ClO2作消毒剂时和氯气一样,还原产物均为Cl-。下列关于ClO2的说法中不正确的是
A.ClO2的摩尔质量为67.5 g·mol-1 B.从分类上来看,ClO2属于非金属氧化物
C.ClO2的消毒效率是氯气的2.63倍 D.ClO2分子中氯元素与氧元素的质量比为1∶2
【答案】D
【解析】A.ClO2的相对分子质量是35.5+16×2=67.5 故ClO2的摩尔质量为67.5 g·mol-1,A正确;
B.从分类上来看,ClO2是由非金属元素Cl与O两种元素形成的化合物,因此属于非金属氧化物而不属于金属氧化物,B正确;
C.ClO2、Cl2在反应中得到电子被还原产生Cl-。由题干信息可得ClO2的消毒效率是Cl2的=2.63倍,C正确;
D.在ClO2分子中含有的氯原子和氧个数比是1∶2,故两种元素的质量比为m(Cl):m(O)=35.5∶32,D错误;
故合理选项是D。
24.2021年9月,国际学术期刊《科学》杂志发表了我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[化学式为(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.1 mol淀粉中含有碳原子数为6NA B.淀粉的摩尔质量为162 g/ mol
C.CO2中C、O的质量之比为1∶2 D.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
【答案】D
【解析】A.1 mol淀粉中含有碳原子数为6nNA,A错误;
B.淀粉的摩尔质量为162n g/ mol,B错误;
C.CO2中C、O的质量之比为12∶16×2=3∶8,C错误;
D.22 g CO2的物质的量为,D正确;
故选:D。
25.屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量是282。下面关于青蒿素的说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)
A.C15H22O5的摩尔质量为282
B.1个C15H22O5分子的质量约为
C.1 mol C15H22O5完全燃烧生成22 mol H2O
D.含有NA个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
【答案】B
【解析】A.C15H22O5的相对分子质量是282,则其摩尔质量为282 g/mol,A错误;
B.C15H22O5的摩尔质量为282 g/mol,1 mol C15H22O5中含有NA个分子,则1个C15H22O5分子的质量约为,B正确;
C.C15H22O5分子中含有22个H原子,则根据H元素守恒,可知1 mol C15H22O5完全燃烧生成11mol H2O,C错误;
D.1个C15H22O5分子中含有15个C原子,则含有NA个碳原子,含有C原子的物质的量是1 mol的C15H22O5的物质的量为mol,D错误;
故合理选项是B。
26.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.由和组成的混合物中含氧原子的数目为
B.溶液中所含的数目为
C.溶于水,所得溶液中数目为
D.标准状况下,中所含分子数为
【答案】A
【解析】A.和的混合物中含氧原子为,其数目为,A项正确;
B.未给出溶液体积,无法计算溶液中的数目,B项错误;
C.常温常压下,的物质的量为,所配溶液中含数目为,C项错误;
D.标准状况下,水不是气体,仅根据体积无法计算分子数,D项错误;
故选A。
27.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献.该法利用的原理为。根据要求回答下列问题:
(1)同温同压下,等物质的量的和,前者与后者的分子数之比为 ,原子总数之比为 ,密度之比为 。
(2)与标准状况下中所含的氧原子数相等的的质量为 g,与该质量的水中所含的氢原子数相等的在标准状况下的体积为 L。
(3)将一定量和混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为,则该混合气体中与物质的量之比为 ,该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的 倍。
【答案】(1)
(2) 10.8 8.96
(3) 13
【解析】(1)同温同压下,等物质的量的和,分子数比等于物质的量比,前者与后者的分子数之比为1:1,原子总数之比为3:4,密度比等于摩尔质量的比,密度之比为44:17;
(2)标准状况下的物质的量是,所含的氧原子的物质的量是0.6mol,则的物质的量是0.6mol,质量为0.6mol×18g/mol=10.8g,该质量的水中所含1.2mol氢原子,则物质的量为0.4mol,在标准状况下的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L。
(3)将一定量和混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为,碳元素与氮元素的物质的量比,则该混合气体中与物质的量之比为1:2,该混合气体的平均摩尔质量是,同温同压,密度比等于摩尔质量之比,密度是同温同压下氢气密度的倍。
28.一定温度和压强下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
【答案】D
【分析】同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比。m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体的物质的量分别是、、、,则①②③④分别装的是SO2、CO2、O2、CH4,据此回答。
【解析】A.据分析,四种气体体积大小顺序是CH4> O2>CO2>SO2,故气球②中装的是CO2, A错误;
B.据分析,气球①和气球③中气体体积不同,物质的量不同,分子数不相等,B错误;
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为:=1:4,C错误;
D.相同条件下,气球③和气球④中气体密度之比即摩尔质量之比,为,D正确;
故选D。
29.科学家刚刚发现了某种元素的原子,1个该原子质量是ag,一个12C的原子质量是b g,NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.该原子的相对原子质量为
B.m g该原子的物质的量为 mol
C.该原子的摩尔质量是aNA g
D.由已知信息可得:
【答案】AB
【解析】A.该原子的相对原子质量等于该原子的质量与12C质量的 的比值,所以该原子的相对原子质量为=,A正确;
B.摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g.mol-1, 根据摩尔质量概念可知摩尔质量应为aNAg·mol-1,m g该原子的物质的量为n ==mol,B正确;
C.摩尔质量:单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g·mol-1, 根据摩尔质量概念可
知摩尔质量应为aNAg·mol-1,C错误;
D.1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,以12g12C中所含碳原子数定义为阿伏加罗常数,应为NA =,D错误;
故选D。
30.回答下列问题
(1)有相同物质的量的H2O和H2SO4,其质量之比为 。
(2)由CO2与CO组成的混和气体对H2的相对密度为20,则混和气体中CO2的体积分数为 ;CO的质量分数为 。
(3)同温同压下,12C18O和14N2两种气体的密度之比为 。
(4)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同的容器中,若三个容器的温度和质量相等,则三个容器的气体压强之比为 。
【答案】(1)9:49(2) 75% 17.5%(3)15:14(4)1:1:1
【分析】(1)有相同物质的量的H2O和H2SO4,其质量之比为等于相对分子质量之比:18:98=9:49;
(2)由CO2与CO组成的混和气体对H2的相对密度为20,根据混合气平均相对分子质量为40,CO2与CO的物质的量分别为xmol与ymol,,解得x:y=3:1,则混和气体中CO2的体积分数为75%;CO的质量分数为(1×28)÷(1×28+3×44)×100%=17.5;
(3)同温同压下,12C18O和14N2两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,M(12C18O):M(14N2)=30:28=15:14;
(4)乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同的容器中,若三个容器的温度和质量相等,三者摩尔质量相对,所以物质的量相对,同温同体积时压强之比等于物质的量之比,三个容器的气体压强之比为1:1:1。
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