内容正文:
第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量
一、必备知识基础
1.(2025·淮安涟水一中期中)下列说法不正确的是( )
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
C.物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子的集合体
D.12 g 12C含有的碳原子数数值上等于阿伏加德罗常数
2.(2025·苏州黄埭中学月考)“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.2 g H2含有1 mol氢分子
B.2 mol氧气的摩尔质量为64 g·mol-1
C.1 mol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7∶11
3.(2025·淮安涟水一中月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述错误的是( )
A.摩尔是物质的量的单位
B.3.6 g水中含氢原子的数目为0.4NA
C.0.5 mol Na2SO4中含有的Na+数约是6.02×1023
D.等质量的O2与O3,所含氧原子数之比是3∶2
4.(2024·镇江实验高级中学期中)已知3.01×1023个X气体分子的质量为8 g,则X气体的摩尔质量为( )
A.16 B.32 g
C.16 g·mol-1 D.32 g·mol-1
5.(2025·宿迁泗阳实验高级中学开学考试)下列各物质所含原子个数由多到少的排列顺序为( )
①0.5 mol NH3 ②10 g氦气 ③4 ℃时,18 mL水(4 ℃时,水的密度是1 g·mL-1) ④0.4 mol H3PO4
A.④③②① B.①④③②
C.②③④① D.①④②③
6.下列物质中质量最大的是( )
A.NA个SO2
B.3.01×1023个N2分子
C.0.75 mol H2SO4
D.4 g NaOH
7.下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是( )
A.0.3 mol O2和0.3 mol H2O
B.0.1 mol H2SO4和0.2 mol H2O
C.0.1 mol MgSO4·7H2O和0.1 mol C12H22O11
D.6.02×1023个CO2和0.1 mol KMnO4
8.中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得了重大颠覆性、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]。设NA为阿伏加德罗常数的数值,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-1
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
9.(2024·扬州期末)H2O2的摩尔质量为34 g·mol-1,下列说法正确的是( )
A.1 mol氧原子的质量为32 g
B.1 mol氢气的质量为2 g
C.1个氧分子的质量为32 g
D.1 g氢气的物质的量为2 mol
10.(2025·盐城五校联考期中)当SO2和SO3的氧原子个数之比为1∶1时,下列两者的比例关系正确的是( )
A.物质的量之比为2∶3
B.质量之比为6∶5
C.原子个数之比为8∶9
D.硫原子个数之比为1∶1
11.下图是已破损的维生素C(简写作VC)说明书部分信息。已知:维生素C由碳、氢、氧三种元素组成。回答下列问题:
(1)VC的化学式为 ,摩尔质量为 。
(2)VC中碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比),0.1 mol VC中含氧原子数为 。
(3)小王妈妈每天按上述用法与用量服用该VC片剂,小王建议妈妈食用西红柿来代替VC片,若100 g西红柿含30 mg VC,则小王妈妈每天需食用西红柿 g才可达到服用上述VC片的效果。
二、能力素养提升
12.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。下列说法正确的是( )
A.1 mol O2含有12 mol质子
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分子
13.(2024·苏州星海实验中学期末)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( )
A.C15H22O5的摩尔质量为282
B.1个C15H22O5分子的质量约为 g
C.1 mol C15H22O5完全燃烧生成22 mol H2O
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
14.顺铂是一种治疗癌症的药物,结构如图所示。关于含铂(Pt,相对原子质量为195)元素1.95×10-4g的顺铂,下列说法正确的是( )
A.顺铂的摩尔质量为300
B.含有1×10-4 mol的氯原子
C.含氮元素的质量为2.8×10-5g
D.顺铂的分子数为6.02×1023
15.10.8 g M和32 g N恰好完全反应,生成0.2 mol X和22.4 g Y,则X的摩尔质量为( )
A.80 g·mol-1 B.54 g·mol-1
C.112 g·mol-1 D.102 g·mol-1
16.14.46 g的X3O4固体中,含有X原子0.18 mol,则X的相对原子质量为( )
A.8 B.24
C.26 D.59
17.(2024·无锡南菁高级中学月考)1 g N2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数是( )
A.mol-1 B.mol-1
C.14x mol-1 D.28x mol
18.已知:Q与R的摩尔质量之比为9∶22。在反应X+2YR+2Q中,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则Q和Y的相对分子质量之比为( )
A.9∶46 B.9∶32
C.9∶23 D.9∶16
19.(2025·宿迁宿豫实验高级中学期中)物质的量在化学计算中占据核心地位,设NA为阿伏加德罗常数的值。
(1)2 mol C2H6O分子中含 mol碳原子、 个氢原子。
(2)1.204×1024个NH3分子所含的氢原子数与 mol CH4含有的氢原子数相同。
(3)12.4 g Na2R中含0.4 mol Na+,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。
20.回答下列问题:
(1)3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为 ,SO2气体的质量为 。
(2)常温常压下,92 g NO2气体含有的原子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)NO和O2可发生反应:2NO+O22NO2,现有a mol NO和b mol O2,充分反应后氮原子与氧原子的个数比为 (用含a、b的表达式表示,下同)。
(4)1个12C的质量是a kg,1个Na的质量是b kg,Na的摩尔质量是 。
参考答案
1.A 物质的量是一个基本物理量,表示一定数目粒子的集合体,不是物质的数量,A错误;物质的量可以把宏观物质的质量与微观粒子的数量联系起来,是连接宏观量和微观量的桥梁,B正确;阿伏加德罗常数是1 mol粒子所含的粒子数,在数值上等于12 g 12C所含的碳原子数,D正确。
2.A 2 g H2的物质的量为=1 mol,则含有1 mol氢分子,A正确;摩尔质量以g·mol-1为单位,数值等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,则2 mol氧气的摩尔质量为32 g·mol-1,B错误;物质不一定由分子构成,对于由离子或原子构成的物质,该物质就不含有分子,C错误;根据n=可知,质量相等的CO和CO2,物质的量之比等于它们的摩尔质量的反比,44∶28=11∶7,D错误。
3.D 物质的量为国际单位制中7个基本物理量之一,其单位为摩尔,A正确;3.6 g水的物质的量为=0.2 mol,其中含氢原子的数目为2×0.2NA=0.4NA,B正确;0.5 mol Na2SO4中含有的Na+数约是0.5×2×6.02×1023=6.02×1023,C正确;O2与O3均由氧原子构成,则等质量的O2与O3所含氧原子数之比是1∶1,D错误。
4.C 3.01×1023个X气体分子的物质的量为=0.5 mol,质量为8 g,则X气体的摩尔质量为=16 g·mol-1。
5.A ①0.5 mol NH3含0.5 mol×4=2 mol原子;②10 g氦气的物质的量为=2.5 mol,氦气为单原子分子,故含2.5 mol原子;③4 ℃时18 mL水的质量是18 g,物质的量为=1.0 mol,含1.0 mol×3=3.0 mol原子;④0.4 mol H3PO4含0.4 mol×8=3.2 mol原子。各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是④③②①。
6.C A项,NA个SO2的物质的量是1 mol,质量是64 g;B项,3.01×1023个N2分子的物质的量是=0.5 mol,质量是0.5 mol×28 g·mol-1=14 g;C项,0.75 mol H2SO4的质量是0.75 mol×98 g·mol-1=73.5 g;D项,NaOH的质量为4 g;因此质量最大的是C。
7.C A项,n(O)分别为0.6 mol和0.3 mol;B项,0.1 mol H2SO4中,n(O)=0.4 mol,0.2 mol H2O中n(O)=0.2 mol;C项,0.1 mol MgSO4·7H2O中,n(O)为1.1 mol,0.1 mol C12H22O11中,n(O)也为1.1 mol;D项,6.02×1023个CO2中,n(O)=×2=2 mol,0.1 mol KMnO4中,n(O)=0.4 mol。
8.D 1 mol淀粉中含有碳原子数为6nNA,A错误;淀粉的摩尔质量为162n g·mol-1,B错误;CO2中C、O的质量之比为12∶(16×2)=3∶8,C错误;n(CO2)==0.5 mol,D正确。
9.B 1 mol氧原子的质量m=nM=1 mol×16 g·mol-1=16 g,A错误;1 mol氢气的质量m=nM=1 mol×2 g·mol-1=2 g,B正确;1个氧分子的物质的量为 mol,质量为 mol×32 g·mol-1= g,C错误;1 g氢气的物质的量n==0.5 mol,D错误。
10.B 当SO2和SO3的氧原子个数之比为1∶1时,物质的量之比为3∶2,质量之比为,原子个数之比为,硫原子个数之比为3∶2,B正确,A、C、D错误。
11.答案 (1)C6H8O6 176 g·mol-1 (2)9∶1 0.6×6.02×1023(或0.6NA) (3)200
解析 (1)由图示可知,VC的相对分子质量为176,每个VC分子中含有6个碳原子、8个氢原子,则含有氧原子的个数为=6,则VC的化学式为C6H8O6,摩尔质量为176 g·mol-1。(2)VC中碳、氢元素的质量比为(12×6)∶(1×8)=9∶1;0.1 mol VC中含氧原子数为0.6×6.02×1023或0.6NA。(3)100 g西红柿含30 mg VC,则需食用西红柿的质量为×100 g=200 g。
12.B 1个O原子中有8个质子,则1个O2中含有16个质子,因此1 mol O2含有16 mol质子,A错误;HCHO的摩尔质量是30 g·mol-1,则1 mol HCHO的质量为30 g,B正确;1个CO2分子中含有3个原子,则1 mol CO2含有3 mol原子,C错误;H2O是由H2O分子一种微粒构成的纯净物,因此1 mol H2O中不含H2分子,D错误。
13.B C15H22O5的相对分子质量是282,则其摩尔质量为282 g·mol-1,A错误;1 mol C15H22O5中约含有6.02×1023个分子,则1个C15H22O5分子的质量约为g,B正确;1个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11 mol H2O,C错误;1个C15H22O5分子中含有15个C原子,则含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol,D错误。
14.C 顺铂的分子式为Pt(NH3)2Cl2,其相对分子质量为300,摩尔质量为300 g·mol-1,A错误;质量为1.95×10-4g的铂元素,n(Pt)==1×10-6 mol,则顺铂中含有2×10-6 mol的氯原子,B错误;顺铂中含有2×10-6 mol的氮原子,则m(N)=2×10-6 mol×14 g·mol-1=2.8×10-5 g,C正确;顺铂的分子数为1×10-6 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1017,D错误。
15.D 根据质量守恒定律,m(X)=10.8 g+32 g-22.4 g=20.4 g,则M(X)==102 g·mol-1。
16.D n(X3O4)==0.06 mol,故M(X3O4)==241 g·mol-1,故X3O4的相对分子质量为241,则X的相对原子质量为=59。
17.C n(N2)= mol,含有氮原子数=2n(N2)NA=2× mol×NA=x, 则NA=14x mol-1。
18.D 根据已知条件“Q与R的摩尔质量之比为9∶22”,则2Q∶R=(2×9)∶22=18∶22;设生成的Q的质量为a,则18∶22=a∶4.4 g,解得:a=3.6 g;根据质量守恒定律可得反应消耗Y的质量=4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g,故此反应中生成Q和消耗Y的质量之比是3.6 g∶6.4 g=9∶16,根据化学方程式可知,反应中生成Q和消耗Y的物质的量相等,则Q和Y的相对分子质量之比也为9∶16。
19.答案 (1)4 12NA (2)1.5 (4)62 g·mol-1 16
解析 (1)2 mol C2H6O分子中含4 mol碳原子、12 mol氢原子。(2)1.204×1024个NH3分子所含的氢原子的物质的量为×3 mol=6 mol,则含相同氢原子数的甲烷的物质的量为 mol=1.5 mol。(3)12.4 g Na2R中含0.4 mol Na+,则Na2R的物质的量为0.2 mol,则Na2R的摩尔质量为=62 g·mol-1;R的相对原子质量为62-23×2=16。
20.答案 (1)6.02×1023 32 g (2)6NA (3)a∶(a+2b)
(4) g·mol-1
解析 (1)1个SO2分子中含有2个O原子,则3.01×1023个SO2分子中含有O原子的个数为6.02×1023。n(SO2)==0.5 mol,则m(SO2)=0.5 mol×64 g·mol-1=32 g。(2)n(NO2)==2 mol,则92 g NO2中含有的原子数为2 mol×3×NA mol-1=6NA。(3)反应过程中原子个数守恒,则充分反应后氮原子与氧原子的个数比为a mol∶(a mol+2b mol)=a∶(a+2b)。(4)一个原子的实际质量与一个12C质量的的比值是该原子的相对原子质量,因此钠的相对原子质量是,而摩尔质量以 g·mol-1为单位时,在数值上等于相对原子质量,故Na的摩尔质量是 g·mol-1。
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