内容正文:
2.3.1 物质的量的单位——摩尔
A级必备知识练
1.(2026·辽宁辽阳高一期中)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
2.(2026·辽宁营口高一期中)在学习了“物质的量”这一新的物理量之后,下列同学们的讨论结果错误的是( )
A.物质的量是一定数目微观粒子的集合体
B.1 mol不同粒子所含的粒子数是相同的
C.1 mol不同物质所对应的质量是相同的
D.1 g水中大约有×6.02×1023 mol-1个水分子
3.(2026·山东济南高一期中)下列说法正确的是 ( )
A.物质的量和摩尔是两个不同的物理量
B.摩尔是物质的量的单位,1摩尔任何物质约含有6.02×1023个原子
C.阿伏加德罗常数通常表示为6.02×1023 mol-1
D.2 mol NaOH的摩尔质量为1 mol NaOH的摩尔质量的两倍
4.(2026·湖南郴州高一期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.0.1 mol Fe在加热时与足量Cl2充分反应,生成FeCl3的粒子数为0.1NA
B.2NA个CO2分子的质量为44 g
C.1 mol H2O中含有的质子数为18NA
D.等物质的量的H2O和H2O2中含有H原子数均为2NA
5.“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的物质的量之比为7∶11
6.(2026·江苏徐州高二期中)某补铁口服液中含乳酸亚铁(C6H10FeO6,相对分子质量为234)及维生素C。1支口服液含乳酸亚铁5.0×10-5 mol,已知维生素C和乳酸亚铁都具有还原性,均能使酸性KMnO4溶液褪色。下列说法正确的是( )
A.乳酸亚铁的摩尔质量为234 g
B.每支口服液含有Fe2+的质量约为2.8 mg
C.每支口服液含有H原子为5.0×10-4 mol
D.滴加少量酸性KMnO4溶液能证明口服液中含维生素C
7.(2026·辽宁辽阳高一期中)中国科学家屠呦呦发现了青蒿素(化学式为C15H22O5),它是一种用于治疗疟疾的药物。下列有关青蒿素的叙述错误的是 ( )
A.青蒿素属于有机物
B.28.2 g青蒿素约含有3.01×1022个氧原子
C.1 mol青蒿素中碳元素的质量为180 g
D.青蒿素的摩尔质量(单位为g·mol-1)的数值与其相对分子质量相等
8.侯氏制碱法的第一步反应为CO2+NH3+NaCl+H2ONH4Cl+NaHCO3↓。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.44 g CO2含有的分子数为3NA
B.1 mol NH4Cl中含有的氢原子数为NA
C.84 g NaHCO3固体中含有的Na+数目为NA
D.1 mol H2O含有的原子数为NA
9.(2026·湖北荆州中学高一期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol Cl2与足量铁完全反应,转移的电子数为3NA
B.78 g Na2O2固体中,阳离子和阴离子的数目为4NA
C.100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含有氢原子的数目为6NA
D.16 g O2和O3的混合气体中,氧原子的数目为NA
B级素能提升练
10.(2026·广东四校联盟高一期中)下列叙述正确的是( )
A.1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为1∶1
B.1 mol SO2含有的氧分子数约为6.02×1023
C.将0.1 mol Na2SO4溶于足量水,得到的溶液中含有0.2 mol Na+
D.18 g H2O含有的氢原子数约为6.02×1023
11.(2026·辽宁营口高一期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.2.4 g金属镁变成Mg2+时失去的电子数为0.1NA
B.12.0 g NaHSO4溶于水所得溶液中,含阳离子为0.1 mol
C.3.01×1023个SO2分子的质量约为32 g
D.1 mol H2中含有的质子数目为NA
12.(2026·浙江G5联盟高一联考)在无土栽培中,需配制一种含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24 mol K2SO4的营养液。若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,其物质的量分别为( )
A.2 mol、64 mol、24 mol
B.64 mol、2 mol、24 mol
C.32 mol、50 mol、12 mol
D.16 mol、50 mol、24 mol
13.(2026·河北保定六校高一联考)已知12.4 g Na2R中含有0.4 mol Na+,下列说法正确的是( )
A.Na2R的摩尔质量为62 g·mol-1
B.R的相对原子质量为16 g·mol-1
C.若Na2R中含R的质量为1.6 g,则Na2R的物质的量为0.05 mol
D.与7.8 g Na2R2含有Na+数目相同
14.下列有关等物质的量的CO和CO2的比较正确的是( )
A.所含的分子数目之比为1∶2
B.所含的O原子数目之比为1∶1
C.所含的原子总数目之比为2∶3
D.质量之比为1∶1
15.(2026·黑龙江智研联盟高一联考)(1)0.5 mol H2O的质量为 ,其中含有 个水分子,含有氢原子的物质的量为 。
(2)常温常压下,含碳原子数目为0.5NA的CO2气体的质量是 。(设NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)在9.5 g某二价金属的氯化物(MCl2)中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为 ,该金属元素的相对原子质量为 。
(4)2 mol CO2与3 mol SO3中所含分子数之比是 ,原子数之比是 。
(5)质量相同的H2、NH3、SO2、O3四种气体中,含有的分子数目最少的是 。
(6)等物质的量的O2和CO的质量之比是 ,所含氧原子数之比是 。
16.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数约与 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S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)1.204×1022个CO2分子,含O的质量为 。
(5)CH4的摩尔质量为 。
(6)0.5 mol的Fe含 个铁原子(用6.02×1023表示阿伏加德罗常数的值),质量是 g。
(7)9.03×1023个CH4中含 mol碳原子, mol氢原子, mol质子。
参考答案
1.A 解析 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。
2.C 解析 物质的量是一个物理量,表示含有一定数目粒子的集合体,A正确;无论粒子种类如何,1 mol的粒子数均为阿伏加德罗常数(约6.02×1023),B正确;不同物质的摩尔质量可能不同(如H2O为18 g·mol-1,Fe为56 g·mol-1),因此1 mol不同物质的质量可能不同,C错误;通过H2O的摩尔质量(18 g·mol-1)和阿伏加德罗常数,可计算1 g水中的分子数:N=n·NA=×NA=×6.02×1023 mol-1,D正确。
3.C 解析 摩尔是物质的量的单位,不是物理量,A错误;摩尔是物质的量的单位,1摩尔任何粒子大约含有6.02×1023个该粒子,使用摩尔时必须要指明是何种物质,如1 mol氢气含有6.02×1023个H2分子,含有2×6.02×1023个H原子,B错误;1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,阿伏加德罗常数通常表示为6.02×1023,C正确;2 mol NaOH和1 mol NaOH的摩尔质量相同,都为40 g·mol-1,D错误。
4.A 解析 铁与足量氯气在加热条件下完全反应生成FeCl3,0.1 mol Fe完全转化为0.1 mol FeCl3,粒子数为0.1NA,A正确;2NA个CO2分子的物质的量为2 mol,其质量为2 mol×44 g·mol-1=88 g,B错误;1个H2O分子含10个质子,则1 mol H2O的质子数为10NA,C错误;1 mol H2O和1 mol H2O2中含有H原子数均为2NA,但等物质的量不一定是1 mol,D错误。
5.A 解析 2 g H2的物质的量为=1 mol,则含有1 mol氢分子,A正确;当质量以克为单位时,摩尔质量的数值就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不正确;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不正确;质量相等的CO和CO2,设质量都为m g,则二者物质的量之比为=11∶7,D不正确。
6.B 解析 摩尔质量的单位应为g·mol-1,乳酸亚铁的相对分子质量为234,故其摩尔质量为234 g·mol-1,A错误;每支口服液含乳酸亚铁5.0×10-5 mol,每个乳酸亚铁含1个Fe2+,Fe的摩尔质量为56 g·mol-1,计算得Fe2+质量为5.0×10-5 mol×56 g·mol-1=2.8 mg,B正确;1支口服液含乳酸亚铁5.0×10-5 mol,则含有5.0×10-4 mol H原子,但溶剂水中仍含大量H原子,故含有H原子远大于5.0×10-4 mol,C错误;乳酸亚铁和维生素C均能使酸性KMnO4溶液褪色,无法单独证明含维生素C,D错误。
7.B 解析 青蒿素含碳、氢、氧元素,属于有机物,A正确;28.2 g青蒿素的物质的量为=0.1 mol,含氧原子数为0.1 mol×5×6.02×1023 mol-1=3.01×1023,B错误;1 mol青蒿素含15 mol碳原子,质量为15 mol×12 g·mol-1=180 g,C正确;青蒿素的摩尔质量为282 g·mol-1,数值与其相对分子质量相等,D正确。
8.C 解析 44 g CO2的物质的量为1 mol,分子数为NA,故A错误;1 mol NH4Cl中含有的氢原子数为4NA,故B错误;84 g NaHCO3的物质的量为1 mol,1 mol NaHCO3固体中含有的Na+数目为NA,故C正确;1 mol H2O含有的分子数为NA,含有原子数为3NA,故D错误。
9.D 解析 Cl2与Fe反应生成FeCl3,Cl元素由0价降低到-1价,故1 mol Cl2完全反应,转移的电子数为2NA,A错误;1个Na2O2含有2个Na+和1个,78 g Na2O2为1 mol,故阳离子和阴离子的数目为3NA,B错误;100 g质量分数为46%的乙醇溶液中含乙醇为46 g,其物质的量为1 mol,含有6 mol H原子,由于溶剂水中含大量H原子,故含有的氢原子数大于6NA,C错误;O2和O3是氧元素的同素异形体,可按一种物质计算:16 g O2为0.5 mol,含有1 mol O,故氧原子数为NA,D正确。
10.C 解析 1 mol N2含2 mol原子,1 mol H2O含3 mol原子,原子个数比为2∶3,A错误;SO2分子中含氧原子而非氧分子,B错误;1个Na2SO4中含有2个Na+,0.1 mol Na2SO4完全电离生成0.2 mol Na+,故溶于足量水得到的溶液中含有0.2 mol Na+,C正确;18 g H2O的物质的量为=1 mol,含2 mol H原子,故氢原子数约为2×6.02×1023=1.204×1024,D错误。
11.C 解析 2.4 g Mg的物质的量为0.1 mol,每个Mg原子失去2个电子形成Mg2+,因此失去的电子总数为0.2NA,A错误;NaHSO4溶于水发生电离:NaHSO4Na++H++S,12.0 g NaHSO4为0.1 mol,溶于水所得溶液中,含阳离子为0.2 mol,B错误;3.01×1023个SO2分子约为0.5 mol,SO2的摩尔质量为64 g·mol-1,因此质量为0.5 mol×64 g·mol-1=32 g,C正确;1个H2分子含2个质子,故1 mol H2的质子数为2NA,D错误。
12.B 解析 由题给信息,营养液中n(N)=50 mol,n(K+)=(16+24×2) mol=64 mol,n(Cl-)=(50+16) mol=66 mol,n(S)=24 mol,因此需要(NH4)2SO4的物质的量为24 mol,n(NH4Cl)=(50-24×2) mol=2 mol,n(KCl)=(66-2) mol=64 mol,故B正确。
13.A 解析 1 mol Na2R含有2 mol Na+,则含有0.4 mol Na+的Na2R为0.2 mol,又知m(Na2R)=12.4 g,则Na2R的摩尔质量为=62 g·mol-1,A正确;R的相对原子质量为62-23×2=16,B错误;R的摩尔质量为16 g·mol-1,含R的质量为1.6 g,即含0.1 mol R,则Na2R的物质的量为0.1 mol,C错误;7.8 g Na2R2为0.1 mol,则含有0.2 mol Na+,与12.4 g Na2R所含Na+数目不同,D错误。
14.C 解析 设CO和CO2物质的量都是1 mol。分子数与物质的量成正比,所以二者所含的分子数目之比为1∶1,故A错误;1个一氧化碳分子含有1个氧原子,1个二氧化碳分子含有2个氧原子,二者所含的O原子数目之比为1∶2,故B错误;1个一氧化碳分子含有2个原子,1个二氧化碳分子含有3个原子,所含的原子总数目之比为2∶3,故C正确;根据m=n·M可知,1 mol CO和1 mol CO2的质量分别是28 g、44 g,质量之比为7∶11,故D错误。
15.答案 (1)9 g 3.01×1023 1.0 mol (2)22 g
(3)95 g·mol-1 24 (4)2∶3 1∶2
(5)SO2 (6)8∶7 2∶1
解析 (1)由m=n·M可知,m(H2O)=0.5 mol×18 g·mol-1=9 g;由N=n·NA可知,N(H2O)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023;由物质组成可得关系式H2O~2H,则n(H)=n(H2O)×2=0.5 mol×2=1.0 mol。
(2)由n=可知,n(C)=0.5 mol,由m=n·M可知,m(CO2)=0.5 mol×44 g·mol-1=22 g。
(3)二价金属氯化物为MCl2,由氯离子守恒可得关系式MCl2~2Cl-,则n(MCl2)==0.1 mol,由M=可知,M(MCl2)=9.5 g÷0.1 mol=95 g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-35.5×2=24。
(4)根据N=n·NA可知2 mol CO2与3 mol SO3的分子数之比是2∶3;原子数之比是(2×3)∶(3×4)=1∶2。
(5)根据n=可知,摩尔质量最大的是SO2,质量相同时,其物质的量最小,含有的分子数最少。
(6)设O2和CO均为x mol,由m=n·M可知,二者的质量分别为32x g、28x g,因此质量之比为32x g∶28x g=8∶7;由物质组成可得关系式O2~2O、CO~O,则二者所含氧原子分别为2x mol、x mol,由N=n·NA可知,所含氧原子数之比为2∶1。
16.答案 (1)1.806×1023 (2)0.6 mol (3)106 g·mol-1
(4)0.64 g (5)16 g·mol-1 (6)3.01×1023 28
(7)1.5 6 15
解析 (1)0.3 mol NH3分子中所含质子数约为0.3 mol×10×6.02×1023 mol-1=1.806×1024,每个H2O分子中有10个质子,故含1.806×1024个质子的水分子数为1.806×1024÷10=1.806×1023。
(2)Al2(SO4)3中n(Al3+)∶n(S)=2∶3,即0.4 mol∶n(S)=2∶3,n(S)=0.6 mol。
(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)1.204×1022个CO2分子的物质的量是0.02 mol,n(O)=0.02 mol×2,m(O)=0.02 mol×2×16 g·mol-1=0.64 g。
(5)甲烷(CH4)的摩尔质量为(12+1×4) g·mol-1=16 g·mol-1。
(6)N(Fe)=0.5 mol×6.02×1023 mol-1=3.01×1023;m(Fe)=0.5 mol×56 g·mol-1=28 g。
(7)9.03×1023个CH4的物质的量为=1.5 mol,则含碳原子的物质的量为1.5 mol,含氢原子的物质的量为1.5 mol×4=6 mol,含质子的物质的量为1.5 mol×10=15 mol。
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