内容正文:
第01讲 物质的量、摩尔质量
学习目标
1、了解物质的量及其单位、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用,能从宏观和微观相结合的视角认识物质的质量与物质的量之间的关系。
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。
知识导图
新知精讲
【知识点1】物质的量(n)
(1)物质的量是衡量微粒集体所含微粒数多少的物理量,可以把物质的质量、体积等宏观量与微观粒子的数量联系起来。
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)使用注意事项:
①物质的量是一个专有名词,是粒子的集体,不能看成物质的数量,或者物质的质量。
②物质的量适用于微观粒子不适用于宏观物质。如1mol苹果,一摩尔大米的说法都是是错误的。
③在用物质的量表示物质时必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如1mol O、2mol O2、1.5mol O3。
④注意整体与部分的关系。如1mol H2SO4中含有2mol H、1mol S和4mol O。
【典例分析】
【例1】下列说法正确的是
A.物质的量就是1 mol物质的质量
B.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
C.摩尔是国际单位制中的一个物理量
D.3 mol O2与2 mol H2O中所含原子的物质的量相等
【例2】下列有关摩尔的叙述中,错误的是
A.是一个物理量 B.是物质的量的单位
C.是国际单位制的7个基本单位之一 D.可以计量原子、分子和离子
【例3】填空
(1)1molH2O中含_______molH,_______mol氧原子。
(2)1molK2SO4中含_______mol氧原子,_______mol原子。
(3)1.5molNa2O2中含_______mol钠原子,_______mol氧原子。
【知识点2】阿伏加德罗常数(NA)
一.阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是指0.012kg 12C所含的碳原子数。阿伏加德罗常数的符号为NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。
二、物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数目(N)的关系:
n=
(1)求N时,概念性问题用NA表示,数字性问题用6.02×1023mol-1表示。
(2)N与n成正比,比较粒子数多少时只需比较其物质的量n即可。
(3)不同物质的物质的量相等,则所含有的粒子数目相等,即= 。
【典例分析】
【例1】下列关于阿伏加德罗常数的叙述不正确的是
A.阿伏加德罗常数是指1mol物质中所含有的原子数
B.0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA
C.国际上规定0.012kg12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数
D.1molO2中的分子数为NA,而原子数为2NA
【例2】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol NaOH含有的离子数目为3NA
B.0.5 mol SO2含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
【例3】根据物质的量的相关概念与计算公式填空。
(1)5 mol CO2约含 个CO2分子,1.204×1024个CO2分子的物质的量为 mol。
(2)1 mol H2O2约含 个原子, mol电子。
(3)5 mol CO2与2 mol H2O2的分子数之比是 ,分子中原子总数之比是 。
【知识点3】摩尔质量
1.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,用符号M表示。
(2)单位:g/mol (或g·mol-1)。
(3)数值:当摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
2.物质的量n、物质的质量m、摩尔质量M之间的关系为:
3.摩尔质量与物质的质量的区别
(1)概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,而质量是指物体所含物质多少的物理量。
(2)单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,而物质的质量的单位是g或kg。如Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,Fe的相对原子质量为56,1 mol Fe的质量为56 g。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。
4.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。
【典例分析】
【例1】准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列叙述错误的是
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.16 g O2约含有6.02×1023个氧原子
C.4 mol水中含有 8 mol H 和 4 mol O
D.1 mol He含有1.204×1024个电子
【例2】下列说法正确的是( )
A.1 mol O2的质量为16 g
B.Na+的摩尔质量为23
C.NH4HCO3的相对分子质量为79 g
D.1 mol O2-的质量等于16 g
【例3】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.3 g金属钠变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA
B.2 g氢气所含原子数目为NA
C.17 g NH3所含的分子数目为2NA
D.NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶1
【知识点4】物质的量(n)是联系宏观可测量质量(m)与微观粒子数(N)的桥梁
【典例分析】
【例1】按要求填空:
(1)6.02×1023个Na+约含有 mol Na+,其质量为 g。
(2)4.5 mol CH4约含有 个CH4,其质量为 g。
(3)3.01×1023个S约含有 mol S,其质量为 g;49 g H2SO4约含有 个H,共含有 个原子。
【例2】计算下列物质的摩尔质量(用NA代表阿伏加德罗常数的值)。
(1)1.28 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 。
(2)已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为 。
(3)已知a g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为 。
【例3】
(1)6.02×1023个CO2与 mol H2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(CH4)是 mol,约含 个甲烷分子,含 g碳元素,含 mol氢原子。
课后精炼
1.下列物质所含原子个数按由大到小的顺序排列正确的是
①0.5 mol氨气 ②4 g氦气 ③4 ℃时9 mL水 ④0.2 mol磷酸
A.④③②① B.①④③② C.②③④① D.①④②③
2.下列说法中正确的是
A.1 mol SO2的质量为64 g·mol-1 B.Mg2+的摩尔质量是24 g
C.CO的摩尔质量是28 g·mol-1 D.氮的摩尔质量是28 g·mol-1
3.下列说法正确的是
A.物质的量是物质粒子的数量的简称
B.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D.1 mol H2中含2 mol电子
4.设一个原子的质量为a g,一个R原子的质量为b g,阿伏加德罗常数为,则R的相对原子质量可以表示为
① ② ③ ④
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
5.下列物质的物质的量最大的是
A.1 g H2 B.11 g CO2 C.8 g O2 D.4.5 g H2O
6.对于相同物质的量的SO2和SO3,下列说法中正确的是
A.硫元素的质量比为5:4 B.分子数之比为1:1
C.原子总数之比为4:3 D.质量之比为1:1
7、下列说法正确的是
A.1 mol H+的质量是1 g
B.NaCl的摩尔质量是58.5 g
C.1 mol H2SO4的质量是98 g·mol-1
D.1 mol Na+的质量是11 g
8、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
9、我国科学家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。青蒿素分子式为C15H22O5,相对分子质量为282。下面关于青蒿素的说法正确的是
A.1 mol C15H22O5的质量为282 g·mol-1
B.C15H22O5的摩尔质量为282 g
C.1个C15H22O5微粒的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
10.下列四幅图中,小白球代表氢原子,大灰球代表氦原子。最适合表示相同条件下,等质量的氢气与氦气的混合气体的是
11.在下面的横线上填上适当的内容。
(1)6.02×1024个Na+约含有________mol Na+,其质量为________g。
(2)4.5 mol CH4约含有________个CH4,其质量为________g。
(3)3.01×1023个SO42-约含有________mol SO42-,其质量为________g;49 g H3PO4约含有________个H,________个P,________个O,共含有________个原子。
12.填写下列表格。
物质
分子数
质量
物质的量
摩尔质量
氮气
_____
14 g
_____
_____
硫酸
3.01×1022
_____
_____
_____
水
_____
_____
0.5 mol
18 g·mol-1
13、(1)2019年1月21日13时42分,我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功发射了三颗卫星。长征系列运载火箭的燃料之一是肼(N2H4)。回答下列问题。
①肼的摩尔质量是 。
②16 g肼中含有氮原子的数目与 g NH3中含有的氮原子数相等。
③已知肼在氧气中燃烧只生成N2和H2O,一定质量的肼燃烧后生成N2和H2O的物质的量之比是 。
(2)9.5 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.2 mol Cl-,则A的相对原子质量是 。
(3)等质量的O2与O3所含氧原子数之比为 。
(4)将一定物质的量的CO2和NH3混合,测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,则该混合气体中CO2与NH3的物质的量之比为 。
14、(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,160 g SO3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的代数式表示)。
(4)1 mol OH-中含有 mol 质子, mol电子。
(5)1.5 mol Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 ,所含的S的物质的量是 ,所含H2O的数目是 。
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第01讲 物质的量、摩尔质量
学习目标
1、了解物质的量及其单位、摩尔质量、阿伏加德罗常数的含义与应用,能从宏观和微观相结合的视角认识物质的质量与物质的量之间的关系。
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。
知识导图
新知精讲
【知识点1】物质的量(n)
(1)物质的量是衡量微粒集体所含微粒数多少的物理量,可以把物质的质量、体积等宏观量与微观粒子的数量联系起来。
(2)物质的量的单位——摩尔
(3)使用注意事项:
①物质的量是一个专有名词,是粒子的集体,不能看成物质的数量,或者物质的质量。
②物质的量适用于微观粒子不适用于宏观物质。如1mol苹果,一摩尔大米的说法都是是错误的。
③在用物质的量表示物质时必须指明具体粒子的种类,常用化学式表示,如1mol O、2mol O2、1.5mol O3。
④注意整体与部分的关系。如1mol H2SO4中含有2mol H、1mol S和4mol O。
【典例分析】
【例1】下列说法正确的是
A.物质的量就是1 mol物质的质量
B.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
C.摩尔是国际单位制中的一个物理量
D.3 mol O2与2 mol H2O中所含原子的物质的量相等
【答案】D
【例2】下列有关摩尔的叙述中,错误的是
A.是一个物理量 B.是物质的量的单位
C.是国际单位制的7个基本单位之一 D.可以计量原子、分子和离子
【答案】A
【详解】A.摩尔是物质的量的单位,而非物理量本身,物理量是“物质的量”, A错误;
B.摩尔确实是物质的量的单位,B正确;
C.国际单位制的7个基本单位包括摩尔(符号:mol),C正确;
D.摩尔可以用于计量微观粒子(如原子、分子、离子等),D正确;
故答案选A。
【例3】填空
(1)1molH2O中含_______molH,_______mol氧原子。
(2)1molK2SO4中含_______mol氧原子,_______mol原子。
(3)1.5molNa2O2中含_______mol钠原子,_______mol氧原子。
【答案】(1)2 1 (2)4 7 (3)3 3
【知识点2】阿伏加德罗常数(NA)
一.阿伏加德罗常数
阿伏加德罗常数是指0.012kg 12C所含的碳原子数。阿伏加德罗常数的符号为NA,通常用6.02×1023 mol-1表示。
二、物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数目(N)的关系:
n=
(1)求N时,概念性问题用NA表示,数字性问题用6.02×1023mol-1表示。
(2)N与n成正比,比较粒子数多少时只需比较其物质的量n即可。
(3)不同物质的物质的量相等,则所含有的粒子数目相等,即= 。
【典例分析】
【例1】下列关于阿伏加德罗常数的叙述不正确的是
A.阿伏加德罗常数是指1mol物质中所含有的原子数
B.0.5molH2O中含有的原子数目为1.5NA
C.国际上规定0.012kg12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数
D.1molO2中的分子数为NA,而原子数为2NA
【答案】A
【详解】A.阿伏加德罗常数是指1 mol物质中含有的粒子数,A错误;
B.1个H2O中含有3个原子,所以0.5 mol H2O中含有1.5 mol原子,含有的原子个数为1.5NA,B正确;
C.国际上规定0.012 kg 12C中所含碳原子数为阿伏加德罗常数,C正确;
D.每个O2分子由2个氧原子构成,1 mol O2中含2 mol氧原子,D正确;
故答案为:A。
【例2】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A.1 mol NaOH含有的离子数目为3NA
B.0.5 mol SO2含有的原子数目为1.5NA
C.1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA
D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol
【答案】A
【例3】根据物质的量的相关概念与计算公式填空。
(1)5 mol CO2约含 个CO2分子,1.204×1024个CO2分子的物质的量为 mol。
(2)1 mol H2O2约含 个原子, mol电子。
(3)5 mol CO2与2 mol H2O2的分子数之比是 ,分子中原子总数之比是 。
【答案】(1)3.01×1024(或5NA) 2 (2)2.408×1024(或4NA) 18 (3)5∶2 15∶8
【解析】(1)根据N=n×NA,可知5 mol CO2含有的CO2分子数约为5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1024;根据n=,1.204×1024个CO2分子的物质的量n(CO2)=2 mol。
(2)1个H2O2分子中含有2个H原子和2个O原子,即1个H2O2分子中共含有4个原子,所以1 mol H2O2含4 mol原子,根据N=n×NA知,N(原子)=4 mol×6.02×1023 mol-1=2.408×1024;1个H2O2分子中共含有18个电子,根据n=可知微粒个数比等于微粒的物质的量之比,所以1 mol H2O2含18 mol电子。
(3)根据n=可知微粒个数比等于微粒的物质的量之比,所以5 mol CO2与2 mol H2O2的分子数之比是5∶2。1个CO2分子中含有3个原子,所以5 mol CO2分子中含有原子的物质的量为15 mol;1个H2O2分子中含有4个原子,所以2 mol H2O2分子中含有原子的物质的量为8 mol;所以5 mol CO2与2 mol H2O2分子中原子总数之比是15∶8。
【知识点3】摩尔质量
1.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,用符号M表示。
(2)单位:g/mol (或g·mol-1)。
(3)数值:当摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。
2.物质的量n、物质的质量m、摩尔质量M之间的关系为:
3.摩尔质量与物质的质量的区别
(1)概念不同。摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,而质量是指物体所含物质多少的物理量。
(2)单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,而物质的质量的单位是g或kg。如Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,Fe的相对原子质量为56,1 mol Fe的质量为56 g。
(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量的变化而变化,也不随物质的聚集状态的变化而变化。
4.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。
【典例分析】
【例1】准确理解概念内涵才能准确把握概念本质。下列叙述错误的是
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.16 g O2约含有6.02×1023个氧原子
C.4 mol水中含有 8 mol H 和 4 mol O
D.1 mol He含有1.204×1024个电子
【答案】A
【例2】下列说法正确的是( )
A.1 mol O2的质量为16 g
B.Na+的摩尔质量为23
C.NH4HCO3的相对分子质量为79 g
D.1 mol O2-的质量等于16 g
【答案】D
【解析】1 mol O2的质量为32 g,A错误;Na+的摩尔质量为23 g·mol-1,B错误;NH4HCO3的相对分子质量为79,C错误;O2-的摩尔质量为16 g·mol-1,1 mol O2-的质量等于16 g,D正确。
【例3】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.2.3 g金属钠变成钠离子时失去的电子数目为0.2NA
B.2 g氢气所含原子数目为NA
C.17 g NH3所含的分子数目为2NA
D.NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16∶1
【答案】D
【解析】2.3 g金属钠的物质的量为0.1 mol,Na→Na+,失去 1个电子,故0.1 mol Na失去0.1NA个电子变成0.1 mol Na+,A错误;2 g H2即1 mol H2,含有的氢原子数为2NA,B错误;17 g NH3即1 mol NH3,所含分子数为NA,C错误;NA个氧分子即1 mol O2,其质量为1 mol×32 g·mol-1=32 g,NA个氢分子即1 mol H2,其质量为1 mol×2 g·mol-1=2 g,故其质量比为16∶1,D正确。
【知识点4】物质的量(n)是联系宏观可测量质量(m)与微观粒子数(N)的桥梁
【典例分析】
【例1】按要求填空:
(1)6.02×1023个Na+约含有 mol Na+,其质量为 g。
(2)4.5 mol CH4约含有 个CH4,其质量为 g。
(3)3.01×1023个S约含有 mol S,其质量为 g;49 g H2SO4约含有 个H,共含有 个原子。
【答案】(1)1 23 (2)2.709×1024(或4.5NA) 72 (3)0.5 48 6.02×1023(或NA) 2.107×1024(或3.5NA)
【解析】(1)6.02×1023个Na+的物质的量n===1 mol,对应的质量为m=n·M=1 mol×23 g·mol-1=23 g。
(2)4.5 mol CH4的个数N=n·NA=4.5 mol×6.02×1023 mol-1=2.709×1024,其质量m=n·M=4.5 mol×16 g·mol-1=72 g。
(3)3.01×1023个S的物质的量n===0.5 mol,对应的质量m=n·M=0.5 mol×96 g·mol-1=48 g,49 g H2SO4含有的分子数为N==3.01×1023,含有的H原子数为2×3.01×1023=6.02×1023,共含有的原子数为7×3.01×1023=2.107×1024。
【例2】计算下列物质的摩尔质量(用NA代表阿伏加德罗常数的值)。
(1)1.28 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 。
(2)已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为 。
(3)已知a g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为 。
【答案】(1)64 g·mol-1 (2)bNA g·mol-1 (3) g·mol-1
【例3】
(1)6.02×1023个CO2与 mol H2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(CH4)是 mol,约含 个甲烷分子,含 g碳元素,含 mol氢原子。
【答案】(1)22 64 (2)0.2 19 23.4 (3)3 (4)0.5 3.01×1023(或0.5NA) 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,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 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。
课后精炼
1.下列物质所含原子个数按由大到小的顺序排列正确的是
①0.5 mol氨气 ②4 g氦气 ③4 ℃时9 mL水 ④0.2 mol磷酸
A.④③②① B.①④③② C.②③④① D.①④②③
【答案】B
【详解】①1个氨气分子含有4个原子,0.5 mol氨气含有原子的物质的量为0.5 mol×4=2 mol,故含有原子数为2NA;
②氦气的物质的量为4 g÷4 g·mol-1=1 mol,氦气是单原子分子,故氦原子数为NA;
③水的质量为9 mL×1 g·mL-1=9 g,物质的量为9 g÷18 g·mol-1=0.5 mol,含有原子的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol,故含有原子数为1.5NA;
④1个磷酸(H3PO4)分子含有8个原子,故0.2 mol磷酸含有原子的物质的量为0.2 mol×8=1.6 mol,故含有原子数为1.6NA;
故答案选B。
2.下列说法中正确的是
A.1 mol SO2的质量为64 g·mol-1 B.Mg2+的摩尔质量是24 g
C.CO的摩尔质量是28 g·mol-1 D.氮的摩尔质量是28 g·mol-1
【答案】C
【详解】质量的常用单位之一是g,g·mol-1是摩尔质量的单位,故A、B项错误。D项中的氮所指的对象不明确,不能确定是氮分子还是氮原子,错误。C正确。
故选C。
3.下列说法正确的是
A.物质的量是物质粒子的数量的简称
B.摩尔是用来描述物质所含微粒数目多少的基本物理量
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D.1 mol H2中含2 mol电子
【答案】D
【详解】A.物质的量是一个固定概念,专有名词,是用来描述一定数量的微观粒子结合体的物理量,不是物质的数量或质量,A错误;
B.摩尔是物质的量的单位,不是物理量,B错误;
C.含有6.02×1023个粒子的集合体不一定计量为1摩尔,如含6.02×1023个O的O2的物质的量为0.5 mol,C错误;
D.每个H2分子中含有2个电子,故6.02×1023个H2分子中含有2×6.02×1023个电子,即1 mol H2中含有2 mol电子,D正确。
故选D。
4.设一个原子的质量为a g,一个R原子的质量为b g,阿伏加德罗常数为,则R的相对原子质量可以表示为
① ② ③ ④
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】B
【详解】Ar(R)=;M(R)=b g·NA mol-1=bNA g·mol-1,Ar(R)=bNA。②③正确。
答案选B。
5.下列物质的物质的量最大的是
A.1 g H2 B.11 g CO2 C.8 g O2 D.4.5 g H2O
【答案】A
【详解】n(H2)==0.5 mol,n(CO2)==0.25 mol,
n(O2)==0.25 mol,n(H2O)==0.25 mol。
6.对于相同物质的量的SO2和SO3,下列说法中正确的是
A.硫元素的质量比为5:4 B.分子数之比为1:1
C.原子总数之比为4:3 D.质量之比为1:1
【答案】B
【详解】A.相同物质的量的SO2和SO3含有S原子物质的量之比为1:1,根据m=nM可知,S元素质量之比为1:1,故A错误;
B.根据N=nNA可知,相同物质的量的SO2和SO3分子数目之比为1:1,故B正确;
C.相同物质的量的SO2和SO3,含有原子数目之比为3:4,故C错误;
D.据m=nM可知,相同物质的量的SO2和SO3的质量之比等于摩尔质量之比:64g/mol:80g/mol=4:5,故D错误;
答案选B。
7、下列说法正确的是
A.1 mol H+的质量是1 g
B.NaCl的摩尔质量是58.5 g
C.1 mol H2SO4的质量是98 g·mol-1
D.1 mol Na+的质量是11 g
【答案】A
8、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
【详解】n(X)==0.25 mol 则M(X)==32 g·mol-1。
9、我国科学家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。青蒿素分子式为C15H22O5,相对分子质量为282。下面关于青蒿素的说法正确的是
A.1 mol C15H22O5的质量为282 g·mol-1
B.C15H22O5的摩尔质量为282 g
C.1个C15H22O5微粒的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
【答案】C
10.下列四幅图中,小白球代表氢原子,大灰球代表氦原子。最适合表示相同条件下,等质量的氢气与氦气的混合气体的是
【答案】B
【详解】氢气和氦气的摩尔质量分别为2 g·mol-1、4 g·mol-1,则等质量的氢气与氦气的物质的量之比为2∶1,故氢气和氦气的分子数目之比为2∶1,氦气是单原子分子,只有B项符合题意。
11.在下面的横线上填上适当的内容。
(1)6.02×1024个Na+约含有________mol Na+,其质量为________g。
(2)4.5 mol CH4约含有________个CH4,其质量为________g。
(3)3.01×1023个SO42-约含有________mol SO42-,其质量为________g;49 g H3PO4约含有________个H,________个P,________个O,共含有________个原子。
【答案】10 230 2.709×1024 72 0.5 48 9.03×1023 3.01×1023 1.204×1024 2.408×1024
【详解】(1)6.02×1024个Na+的物质的量为n===10 mol,对应的质量为m=nM=10 mol×23 g·mol-1=230 g。
(2)4.5 mol CH4的个数为N=nNA=4.5 mol×6.02×1023 mol-1=2.709×1024,其质量为m=nM=4.5 mol×16 g·mol-1=72 g。
(3)3.01×1023个SO42-的物质的量为n===0.5 mol,质量为m=nM=0.5 mol×96 g·mol-1=48 g,49 g H3PO4含有的分子的个数N==3.01×1023,含有的H的个数为3×3.01×1023=9.03×1023,含有的P的个数为3.01×1023,含有的O的个数为4×3.01×1023=1.204×1024,含有的原子数为8×3.01×1023 =2.408×1024。
12.填写下列表格。
物质
分子数
质量
物质的量
摩尔质量
氮气
_____
14 g
_____
_____
硫酸
3.01×1022
_____
_____
_____
水
_____
_____
0.5 mol
18 g·mol-1
【答案】3.01×1023 0.5 mol 28 g·mol-1 4.9 g 0.05mol 98 g·mol-1 3.01×1023 9g
【详解】M(N2)=28g·mol-1,n(N2)==0.5mol,N(N2)=0.5mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023;n(H2SO4)==0.05mol,m(H2SO4)=0.05mol×98g·mol-1=4.9 g;M(H2O)=18 g·mol-1,N(H2O)=0.5 mol ×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,m(H2O)=0.5 mol×18 g·mol-1=9 g。故答案为3.01×1023,0.5 mol,28 g·mol-1,4.9 g,0.05mol, 98 g·mol-1,3.01×1023,9g。
13、(1)2019年1月21日13时42分,我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载火箭成功发射了三颗卫星。长征系列运载火箭的燃料之一是肼(N2H4)。回答下列问题。
①肼的摩尔质量是 。
②16 g肼中含有氮原子的数目与 g NH3中含有的氮原子数相等。
③已知肼在氧气中燃烧只生成N2和H2O,一定质量的肼燃烧后生成N2和H2O的物质的量之比是 。
(2)9.5 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.2 mol Cl-,则A的相对原子质量是 。
(3)等质量的O2与O3所含氧原子数之比为 。
(4)将一定物质的量的CO2和NH3混合,测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,则该混合气体中CO2与NH3的物质的量之比为 。
【答案】(1)①32 g·mol-1 ②17 ③1∶2 (2)24 (3)1∶1 (4)1∶2
【详解】(1)②16 g肼的物质的量为=0.5 mol,含有1 mol氮原子;1 mol NH3中含有1 mol氮原子,1 mol NH3的质量为1 mol×17 g·mol-1=17 g,所以16 g肼中含有氮原子的数目与17 g NH3中含有的氮原子数相等。③肼在氧气中燃烧只生成N2和H2O,化学方程式为N2H4+O2N2+2H2O,所以肼燃烧后生成N2和H2O的物质的量之比为1∶2。(2)9.5 g某二价金属氯化物ACl2中含有0.2 mol Cl-,所以ACl2的物质的量为0.1 mol;ACl2的摩尔质量为=95 g·mol-1,则A的相对原子质量为95-2×35.5=24。(3)O2和O3中都只含O原子,等质量的O2与O3所含氧原子数之比为1∶1。(4)将一定物质的量的CO2和NH3混合,测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,碳原子与氮原子的物质的量之比为∶=1∶2,则该混合气体中CO2与NH3的物质的量之比为1∶2。
14、(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,160 g SO3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的代数式表示)。
(4)1 mol OH-中含有 mol 质子, mol电子。
(5)1.5 mol Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 ,所含的S的物质的量是 ,所含H2O的数目是 。
【答案】(1)6.02×1023 32 g (2)8NA (3)a∶(a+2b) (4)9 10 (5)3 mol 1.5 mol 9.03×1024(或15NA)
【详解】(1)1个SO2分子含有 2个氧原子,则3.01×1023个SO2分子含有氧原子个数为3.01×1023×2=6.02×1023;该SO2气体的物质的量n==0.5 mol,其质量m=0.5 mol×64 g·mol-1=32 g。(2)160 g SO3气体的物质的量为2 mol,故所含原子个数为8NA。(3)化学反应中原子进行了重新组合,但是原子的个数和种类没有改变。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)。(5)每个Na2SO4·10H2O中含有Na+、S、H2O的数目分别为2、1、10,故1.5 mol Na2SO4·10H2O 中所含Na+、S物质的量分别是1.5 mol×2=3 mol、1.5 mol, 含H2O的数目为1.5 mol×10×6.02×1023 mol-1=9.03×1024,也可以用NA表示,则所含H2O的数目为15NA。
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