第2章 第3节 第1课时 物质的量的单位——摩尔(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中化学必修第一册(人教版2019 单选)
2025-10-09
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第三节 物质的量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 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 | DOCX |
| 文件大小 | 623 KB |
| 发布时间 | 2025-10-09 |
| 更新时间 | 2025-10-09 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 精讲精练·高中同步 |
| 审核时间 | 2025-09-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53875554.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“物质的量”及其单位摩尔和摩尔质量的核心概念,以宏观质量与微观粒子数之间的桥梁作用为主线,构建从粒子数目到物质的量再到质量的逻辑链条,层层递进地引导学生理解阿伏加德罗常数的意义及应用,为后续化学计算奠定坚实基础。
该资料设计亮点突出,融合化学观念、科学思维与科学探究三大核心素养,通过真实情境问题(如偏二甲肼燃烧、顺铂含铂量计算)强化物质组成与变化的宏观辨识与微观探析能力,借助典型例题训练证据推理与模型认知,例如在“1 mol氢”的表述辨析中培养学生严谨的科学态度。课中可作为教学支架提升课堂效率,课后便于学生查漏补缺,巩固物质的量相关计算模型,实现知识迁移与能力进阶。
内容正文:
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
[素养目标] 1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用,并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题,培养宏观辨识与微观探析的化学核心素养。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化,建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型,培养证据推理与模型认知的化学核心素养。
知识点一 物质的量及其单位——摩尔
1.概念
物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一。它表示含有一定数目粒子的集合体,符号为n。其单位为摩尔,简称摩,符号为mol。
2.单位——摩尔
3.阿伏加德罗常数
(1)阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数,符号是NA,单位是mol-1。NA=6.02×1023 mol-1。
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:n=。
1.(1)1 mol任何物质含有的粒子数是否相等?含有的分子数都约为6.02×1023个吗?
提示:相等,不一定。1 mol任何物质含有的粒子数相等。但并不是所有物质都含分子,如铁、铜、氯化钠等不含分子。
(2)1 mol任何物质含有的原子数是否相等?
提示:不一定。如1 mol 12C含有原子数为6.02×1023,1 mol H2O含有原子数为3×6.02×1023=1.806×1024。
(3)1 mol氢、1 mol H、1 mol H+、1 mol H2的表示是否正确?含义是否相同?
提示:“1 mol氢”的表示错误。1 mol H、1 mol H+、1 mol H2分别表示1 mol氢原子,1 mol氢离子、1 mol氢分子,含义不同。
2.通过下图可进一步认识水的组成,请完成图中空格。
提示:1.204×1024 6.02×1023 2 mol 1 mol
使用物质的量和阿伏加德罗常数时的注意事项
1.使用摩尔时,必须指明微粒的种类。如1 mol H2中含有2 mol H,含1 mol H的H2的物质的量为0.5 mol。其标准的写法是数字+mol+化学式,例如2 mol HCl即表示2 mol的氯化氢分子。
2.“物质的量”是一个专有名词。不能拆解,更不能理解成物质的质量。
1.(2025·广东湛江期中)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mol
C.物质的量就是物质的数量
D.1 mol氢含6.02×1023个H2
解析 摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A错误;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,C错误;氢指代不明,可以表示氢原子,也可以表示氢气,D错误;故选B。
答案 B
2.下列说法不正确的是( )
A.6.02×1023个钠离子的物质的量约为1 mol
B.1 mol氧约含6.02×1023个氧分子
C.1 mol氯化钙中含3 mol离子
D.1 mol H+中含有的氢离子数为NA
解析 6.02×1023个钠离子的物质的量n===1 mol,A正确;1 mol氧中氧指代不明,因此无法计算所含的氧分子数,B错误;1 mol CaCl2中含有1 mol Ca2+和2 mol Cl-,共3 mol离子,C正确;1 mol H+中含有的氢离子数N=nNA=NA个,D正确。
答案 B
3.已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a,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
解析 0.25 mol甲烷中含有的分子数为,根据粒子的数目与物质的量成正比可知1 mol甲烷中含有的分子数为a,即阿伏加德罗常数为a mol-1。
答案 D
知识点二 摩尔质量
1.下列表格中列举了几种物质对应的物理量:
粒子
符号
物质的量
(mol)
所含微粒
数(N)
每个微粒的
质量(g)
质量
(g)
相对原子质
量或相对分
子质量
12C
1
6.02×1023
1.993×10-23
12
12
O
1
6.02×1023
2.657×10-23
16
16
Fe
1
6.02×1023
9.302×10-23
56
56
Cu
1
6.02×1023
1.063×10-22
64
64
H2O
1
6.02×1023
2.990×10-23
18
18
回答下列问题:
(1)1 mol不同物质的质量是否相等?数值上与相对分子质量或相对原子质量是什么关系?
提示:不相等。相等,1 mol不同物质的质量以g为单位时在数值上等于其相对分子(原子)质量。
(2)阴、阳离子的摩尔质量在数值上也等于其相对原子质量,对吗?
提示:阴、阳离子摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上等于其相对原子质量。
(3)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍吗?为什么?
提示:不是。物质的分子组成确定,其摩尔质量就是个确定的值。
(4)微粒的摩尔质量就是1 mol该微粒的质量,这种说法对吗?为什么?
提示:不对。摩尔质量的单位是g·mol-1,物质的质量单位是g,二者的意义不同。
2.长征二号系列火箭采用最常见的液体推进剂,主要成分为偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。
(1)偏二甲肼的摩尔质量是 。
提示:60 g·mol-1
(2)6 g偏二甲肼含有偏二甲肼分子数是 。
提示:0.1NA 偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA
(3)6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为
。
提示:60 g 6.02×1023个偏二甲肼约为1 mol,其质量约为60 g
1.摩尔质量——“四性”
(1)等值性:摩尔质量以g·mol-1作单位时,在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
(2)确定性:对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的量的多少而改变。
(3)近似性: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,其数值近似等于该离子对应原子的相对原子质量,如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol-1。
(4)混合性:对于混合物来说,只要其组成一定,1 mol该混合物的质量在数值上等于该混合物的平均摩尔质量。
2.有关粒子数、物质的量及质量之间的计算
N n m
1.下列有关摩尔质量的描述或应用正确的是( )
A.1 mol OH-的质量为17 g·mol-1
B.二氧化碳的摩尔质量为44 g
C.铁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 g
解析 A项中质量的单位为“g”;B项单位应为“g·mol-1”;C项没有指出以“g·mol-1”为单位,也没有指出在数值上相等;D正确。
答案 D
2.(2025·河南郑州月考)顺铂是一种治疗癌症的药物,结构如图所示。关于含铂元素1.95×10-4 g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2.8×10-5 g
D.顺铂的分子数为6.02×1023个
解析 顺铂的分子式为[Pt(NH3)2Cl2],其相对分子质量为300,质量为1.95×10-4 g的铂元素,铂元素物质的量为=1×10-6 mol,则顺铂的物质的量为1×10-6 mol。A.顺铂的摩尔质量为300 g·mol-1,错误;B.含有2×10-6 mol的氯原子,错误;C.含氮元素的质量为(1×10-6 mol)×2×14 g·mol-1=2.8×10-5 g,正确;D.顺铂的分子数为(1×10-6 mol)×(6.02×1023 mol-1)=6.02×1017个,错误;故选C。
答案 C
3.(1)双氢青蒿素的化学式为C15H24O5,相对分子质量为284,则双氢青蒿素的摩尔质量为 。
(2)12.4 g Na2R含Na+ 0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为 。
(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)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 。
解析 (1)双氢青蒿素的摩尔质量在以g·mol-1为单位时,数值上等于其相对分子质量,故双氢青蒿素的摩尔质量为284 g·mol-1。(2)1 mol Na2R中含有Na+ 2 mol,R2- 1 mol,故含有0.4 mol Na+的Na2R的物质的量应为0.2 mol。那么M(Na2R)===62 g·mol-1。(3)根据质量守恒定律m(C)=16 g+20 g-31.76 g=4.24 g,M(C)==106 g·mol-1。(4)一个原子的实际质量与12C的质量相比所得的数值是相对原子质量,因此钠的相对原子质量是b kg÷(a kg/12)=,而摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,故Na的摩尔质量是 g·mol-1。
答案 (1)284 g·mol-1 (2)62 g·mol-1
(3)106 g·mol-1 (4) g·mol-1
摩尔质量的计算方法
(1)已知任意状态物质的质量时:M=(定义式)。
(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。
1.下列对于“摩尔”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.摩尔可以把宏观物质的数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
解析 不同物质的粒子中所含有的原子个数不一定相同,故1 mol任何物质所含有的原子数不一定相同,A错误;物质的量是一个物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,物质的量可以把宏观物质的计量与微观粒子的计量联系起来,C错误;32 g O2与32 g O3所含氧原子的个数比是1∶1,D错误。
答案 B
2.(2024·河北承德高一检测)科学家制得了极具理论研究意义的N4分子,N4分子的结构如图所示,下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型化合物
B.N4与N2的摩尔质量相等
C.等质量的N4与N2所含原子的个数比为1∶1
D.等质量的N4与N2所含分子的个数比为2∶1
解析 N4属于单质,A错误;N4与N2的摩尔质量分别为56 g·mol-1和28 g·mol-1,B错误;等质量的N4与N2的物质的量之比为1∶2,所含分子的个数比为1∶2,所含原子的个数比为1∶1,C正确,D错误。
答案 C
3.(2025·福建莆田月考)我国科学家屠呦呦发现青蒿素,它是一种用于治疗疟疾的药物,2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖。下列有关青蒿素(化学式:C15H22O5)的叙述正确的是( )
A.青蒿素的摩尔质量为282
B.6.02×1023个青蒿素分子的质量约为282 g
C.1 mol青蒿素的质量为282 g·mol-1
D.282 g青蒿素中含有15个碳原子
解析 青蒿素的摩尔质量应该为282 g·mol-1,故A错误;6.02×1023个青蒿素分子的物质的量约为1 mol,其质量约为282 g·mol-1×1 mol=282 g,故B正确、C错误;282 g青蒿素的物质的量为1 mol,1 mol青蒿素中含有15 mol碳原子,故D错误。
答案 B
4.(2025·湖南益阳统考)下列说法中,错误的是( )
A.28 g Fe中约含有3.01×1023个铁原子
B.1 mol CO2中含有1 mol碳原子、2 mol氧原子
C.Cl2的摩尔质量是71 g
D.1 mol CO中含有2 mol原子
解析 Cl2的摩尔质量是71 g·mol-1,故选C。
答案 C
5.请回答下列问题:
(1)等质量的O2和O3所含分子数之比为 ,原子个数比为 。
(2)①已知NH3的相对分子质量为17,则NH3的摩尔质量为 。
②1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为 。
③NA为阿伏加德罗常数的值,已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为 。
④NA为阿伏加德罗常数的值,已知a g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为 。
解析 (1)n(O2)∶n(O3)=∶=3∶2,则分子数之比为3∶2;N1(O)∶N2(O)=∶=1∶1。
(2)依据摩尔质量的定义式M=,结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式,不要忘记单位。
答案 (1)3∶2 1∶1
(2)①17 g·mol-1 ②64 g·mol-1 ③bNA g·mol-1 ④ g·mol-1
[基础训练]
1.下列有关物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是( )
A.水的摩尔质量是18 g
B.0.012 kg 12C中约含有6.02×1023个碳原子
C.1 mol水中约含有6.02×1023个氢原子
D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
答案 B
2.(2024·河南郑州四中高一段考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.物质的量是一个基本物理量,表示物质所含粒子的质量
B.1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C.1 mol水的质量等于NA个水分子质量的总和
D.摩尔表示物质的质量的单位
解析 物质的量不是表示物质所含“粒子的质量”,而是表示物质所含“一定数目粒子的集合体”的多少,A错误; 1 mol氢指代不明确,应用化学式指出微粒的具体形式,不能有歧义,B错误;摩尔是物质的量的单位,即表示物质所含“一定数目粒子的集合体”的单位,D错误;故选C。
答案 C
3.(2025·河南周口段考)已知3.01×1022个X2气体分子的质量为1.6 g,则X的相对原子质量为( )
A.16 B.32
C.64 D.96
解析 3.01×1022个X2气体分子对应物质的量为0.05 mol,其相对分子质量数值等于其摩尔质量数值,则M(X2)===32 g·mol-1,即M(X)=16 g·mol-1,故选A。
答案 A
4.下列说法中,不正确的是( )
A.1 mol甲烷的质量为16 g·mol-1
B.含有6.02×1023个氧原子的磷酸的物质的量是0.25 mol
C.a mol水和a mol二氧化碳所含的分子数目相同
D.等质量的氧气和臭氧中所含的氧原子数相等
解析 1 mol甲烷的质量为16 g,而不是16 g·mol-1;磷酸的物质的量为6.02×1023÷6.02×1023mol÷4=0.25 mol;水和二氧化碳的物质的量相同,它们含有的分子数相同;氧气和臭氧都是由氧原子构成的分子,它们等质量时所含氧原子数相同。
答案 A
5.下列关于物质的量和摩尔质量的叙述正确的是( )
A.氨气的摩尔质量是17 g
B.0.5 mol O2中约含有3.01×1023个氧分子
C.1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
D.1 mol任何纯净物都含有相同的原子数
解析 氨气的摩尔质量是17 g·mol-1,A错误;1 mol O2中约含有6.02×1023个氧分子,则0.5 mol O2中约含有3.01×1023个氧分子,B正确;没有指明是氢原子还是氢分子,C错误;由于纯净物中含有的原子数不一定相同,则1 mol纯净物中含有的原子数不一定相同,D错误。
答案 B
6.(2025·河南漯河期中)下列关于等质量的硫酸(H2SO4)和磷酸(H3PO4)的说法正确的是( )
A.摩尔质量都是98 g B.物质的量都是1 mol
C.含有的氢原子数相同 D.含有的氧原子数相同
解析 摩尔质量的单位为g·mol-1,则硫酸(H2SO4)和磷酸(H3PO4)摩尔质量都是98 g·mol-1,A错误;硫酸(H2SO4)和磷酸(H3PO4)的物质的量相同,但不一定是1 mol,B错误;硫酸(H2SO4)和磷酸(H3PO4)的物质的量相同,每个分子中都含有4个O原子,则它们所含有的氧原子数相同,但含有的氢原子数不相同,C错误,D正确;故选D。
答案 D
7.(2024·河南许昌高一月考)设氯原子的质量为a g,12C原子的质量为b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法不正确的是( )
A.该氯原子的相对原子质量为
B.m g该氯原子的物质的量为mol
C.该氯原子的摩尔质量是aNA g
D.n g该氯原子含有的原子数是n/a
解析 该氯原子的相对原子质量为,A正确;根据公式n=,一个该氯原子的质量是a,则1 mol该氯原子的质量(摩尔质量)为(aNA)g·mol-1,那么m g该氯原子的物质的量即为mol,B正确,C错误;一个该氯原子的质量是a g,n g该氯原子个数n g/a g,n g该氯原子所含的原子数为,D正确。
答案 C
8.(1)在标准状况下,测得1.92 g某气体RO2所含有氧原子的个数为3.612×1022。此气体的摩尔质量是 ;R的相对原子质量为 。
(2)2.5 mol Ba(OH)2中含有 个Ba2+、 个OH-、2.5 mol Ba(OH)2的质量是 g。
解析 (1)由氧原子的个数可知,氧原子的物质的量为0.06 mol,则1.92 g某气体RO2的物质的量为0.03 mol,故该气体的摩尔质量为=64 g·mol-1,相对分子质量等于构成分子的所有原子的相对原子质量的和,气体的相对分子质量为64,则R的相对原子质量为64-32=32。
(2)2.5 mol Ba(OH)2中含有2.5 mol Ba2+,Ba2+数目为1.505×1024,含有5 mol OH-,OH-数目为3.01×1024,m[Ba(OH)2]=2.5 mol×171 g·mol-1=427.5 g。
答案 (1)64 g·mol-1 32 (2)1.505×1024 3.01×1024 427.5
9.计算填空。
(1)3.01×1023个二氧化硫分子中氧原子数为 ,其质量为 。
(2)常温、常压下,92 g二氧化氮气体含有的原子数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)一氧化氮与氧气反应:2NO+O2===2NO2,现有a mol一氧化氮和b mol氧气充分反应后氮原子与氧原子的个数比为 。
解析 (1)3.01×1023个二氧化硫分子(0.5 mol)中含有的氧原子数为3.01×1023×2=6.02×1023;二氧化硫的质量为0.5 mol×64 g·mol-1=32 g。(2)92 g二氧化氮中所含原子的物质的量为92 g÷46 g·mol-1×3=6 mol,所含原子个数为6NA。(3)化学反应前后原子的个数和种类都不发生变化,反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比,即a∶(a+2b)。
答案 (1)6.02×1023 32 g (2)6NA
(3)a∶(a+2b)
[能力提升]
10.(2025·云南师大附中段考)下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述不正确的是( )
A.1 mol任何物质中都含有阿伏加德罗常数个原子
B.摩尔是一个单位,用于计量物质所含微观粒子的多少
C.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值
D.摩尔既能用来计量纯净物,又能用来计量混合物
解析 1 mol任何物质的微粒个数都是阿伏加德罗常数,但该物质不一定是单原子分子,不一定含有阿伏加德罗常数个原子,A错误;摩尔是物质的量的单位,用于计量物质所含微观粒子的多少,B正确;12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值,C正确;摩尔既能用来计量纯净物所含微观粒子,也能计量混合物所含微观粒子,D正确。
答案 A
11.(2025·四川内江段考)下列叙述错误的是( )
①摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
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 CO2中含有1 mol碳和2 mol氧
A.①②③ B.②③④
C.②③④⑥ D.全部
解析 ①摩尔不是物理量,摩尔是物质的量的单位,错误;②物质的构成微粒有原子、分子、离子,不是所有物质都由原子构成的,应该说1 mol任何物质都含有约6.02×1023个构成物质的基本微粒,错误;③阿伏加德罗常数是个精确值,是0.012 kg 12C中所含有的C原子数,其近似值为6.02×1023/mol,错误;④H原子相对原子质量是1,所以H原子的摩尔质量为1 g·mol-1,错误;⑤摩尔质量与质量单位不同,HCl的摩尔质量数值上等于其相对分子量36.5,错误;⑥1 mol CO2中含有1 mol碳和2 mol氧原子,错误;故选D。
答案 D
12.已知K2R2O7是一种强氧化剂,酸性条件下0.2 mol K2R2O7恰好能将1.2 mol FeO氧化,其还原产物为Rx+,则x的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 0.2 mol K2R2O7恰好能将1.2 mol FeO氧化,1.2 mol FeO在反应中共失去1.2 mol电子,根据电子守恒,0.2 mol K2R2O7得到1.2 mol电子,则R元素的化合价由+6价降低为+3价。故选C。
答案 C
13.我国古代就有湿法炼铜的记载:“曾青得铁则化为铜”,反应为Fe+CuSO4===Cu+FeSO4。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.Fe是氧化剂
B.氧化性:Fe>Cu
C.当生成32 g Cu时转移1 mol电子
D.CuSO4发生氧化反应
解析 Fe+CuSO4===Cu+FeSO4反应中铁元素化合价由0价升高到+2价,失电子,Fe作还原剂发生氧化反应,铜元素化合价由+2价降低到0价,得电子,Cu2+作氧化剂发生还原反应。根据分析可知铁为还原剂,A错误;氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物,还原性:Fe>Cu,B错误;Cu元素的化合价由+2价降低到0价,发生反应时生成1个Cu,转移2个电子,即有1 mol Cu生成时,反应中转移2 mol电子,故生成32 g Cu时转移1 mol电子,C正确;根据分析可知CuSO4发生还原反应,D错误。
答案 C
14.(2025·江西赣州期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.100 g质量分数为98%的浓硫酸中所含氧原子数为4NA
B.含0.01 mol FeCl3的饱和溶液滴入沸腾的蒸馏水中,制得的氢氧化铁胶体粒子数为0.01NA
C.0.1 mol Na2O2固体中所含离子总数为0.4NA
D.1 mol Cl2与铁完全反应生成FeCl3时,反应转移的电子数为2NA
解析 溶质硫酸质量为98 g,物质的量为1 mol,含有氧原子数为4NA,但水分子中也含有氧原子,则所含氧原子数大于4NA,A错误;Fe(OH)3胶体粒子是许多分子的集合体,则含0.01 mol FeCl3的饱和溶液制得的Fe(OH)3胶体粒子数小于0.01NA,B错误;Na2O2固体中阳离子为Na+、阴离子为O,故0.1 mol Na2O2固体中所含离子总数为0.3NA,C错误;1 mol Cl2与铁完全反应生成FeCl3时,1个Cl2得到2个电子,则反应转移的电子数为2NA,D正确;故选D。
答案 D
15.(2024·葫芦岛高一期中)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的说法正确的是( )
A.ClO2的摩尔质量为67.5
B.从分类上来看,ClO2属于金属氧化物
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
解析 ClO2的摩尔质量为(35.5+16×2)g·mol-1=67.5 g·mol-1,A错误;从分类上来看,ClO2不含金属元素,属于非金属氧化物,B错误;由题干信息可得ClO2的消毒效率是Cl2的=2.63倍,C正确;ClO2分子中有氯原子和氧个数比是1∶2,质量比为35.5∶32,D错误。
答案 C
16.Ⅰ.三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3。请根据要求回答下列问题:
(1)反应过程中,被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为 。
(2)写出该反应的化学方程式: ,若反应中生成0.2 mol HNO3,转移的电子数为 。
Ⅱ.已知Fe(OH)3能与次氯酸盐发生如下反应(未配平):
Fe(OH)3+ClO-+OH-―→FeO+Cl-+H2O
(1)已知有10.7 g Fe(OH)3参加反应,共转移了0.3NA个电子,则n= ,FeO中铁元素的化合价为 价。
(2)根据所学的知识,推测FeO能和 (填字母)反应。
A.KMnO4 B.SO2
C.H2S D.O2
解析 Ⅰ.(1)分析题给信息知NF3转化为NO,氮元素的化合价降低1价,被还原,NF3转化为HNO3,氮元素的化合价升高2价,被氧化,氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等,则被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为1∶2。(2)由题目给出的反应物和生成物,利用电子守恒、原子守恒配平,该反应的化学方程式为3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF,若反应中生成0.2 mol HNO3,则转移的电子数为0.4NA(或2.408×1023)。
Ⅱ.(1)10.7 g Fe(OH)3的物质的量为0.1 mol,反应中转移了0.3NA个电子,则FeO中铁元素的化合价为+6价,则n=2。(2)根据所学的知识,推测FeO具有强氧化性,能和具有还原性的SO2、H2S反应,选BC。
答案 Ⅰ.(1)1∶2
(2)3NF3+5H2O===2NO+HNO3+9HF 0.4NA(或2.408×1023)
Ⅱ.(1)2 +6 (2)BC
17.关于物质的量计算,试回答下列问题。(设NA为阿伏加德罗常数)
(1)6.02×1022个OH-中含有 mol质子, mol电子。
(2)1.204×1024个H2S分子中所含硫元素的质量为 。
(3)常温常压下,160 g的SO3气体含有的原子数为 。
(4)SO2和O2在一定条件可下发生反应:2SO2+O22SO3,现有a mol SO2和b mol O2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为 。
(5)在25 ℃、101 kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的分子数之比为15∶8,则A的摩尔质量为 。
解析 (1)1个OH-中有9个质子,6.02×1022个OH-中含有×9=0.9 mol质子;1个OH-中有10个电子,6.02×1022个OH-中含有×10=1 mol电子;
(2)1 mol硫元素质量为32 g,1.204×1024个H2S分子中所含硫元素的质量为×32 g·mol-1=64 g;
(3)SO3气体的相对分子质量为80 g·mol-1,常温常压下,160 g的SO3气体含有的原子数为×4×NA mol-1=8NA;
(4)根据原子个数守恒,a mol SO2和b mol O2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为=;
(5)设两者质量为m g,可得关系式=,解得MA=30 g·mol-1。
答案 (1)0.9 1 (2)64 g (3)8NA
(4) (5)30 g·mol-1
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