2019-2020学年新鲁科版必修1:1.3.1物质的量及其单位——摩尔 摩尔质量作业
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等级性测试[学生用书P67(单独成册)]
1.下列物质中含原子数最多的是( ) A .9.8 g 硫酸 B .0.6 mol 氧气
C .7 g 氮气
D .3.01×1023个二氧化碳分子
解析:选D 。
A 项,n (H 2SO 4)=9.8 g
98 g/mol =0.1 mol ,1个H 2SO 4分子中含有7个原子,所
以9.8 g 硫酸中含有的原子数为0.1 mol ×7N A mol -
1=0.7N A ;B 项,1个氧气分子中含有2个
原子,所以0.6 mol 氧气中含有的原子数为0.6 mol ×2N A mol -
1=1.2N A ;C 项,n (N 2)=
7 g 28 g/mol =0.25 mol ,1个氮气分子中含有2个原子,所以7 g 氮气中含有的原子数为0.25 mol ×2N A mol
-1
=0.5N A ;D 项,n (CO 2)= 3.01×10236.02 ×1023 mol -1
=0.5 mol ,1个二氧化碳分子中含有3个原子,
所以3.01×1023个二氧化碳分子中含有的原子数为0.5 mol ×3N A mol -
1=1.5N A 。
2.(2019·四川江油中学高一入学考试)现有CO 、N 2O 4两种气体,若它们具有相同的氧原子数,则二者的物质的量之比为( )
A .1∶4
B .4∶1
C .2∶3
D .1∶1
解析:选B 。
1个CO 分子中含有1个氧原子,1个N 2O 4分子中含有4个氧原子,氧原子数目相同,则有n (CO)=4n (N 2O 4),故n (CO)∶n (N 2O 4)=4∶1。
3.已知0.25 mol CH 4中所含原子数为a ,则阿伏加德罗常数可表示为( ) A .54a mol -1
B .4a mol -
1
C .a mol -
1
D .45
a mol -
1
解析:选D 。
0.25 mol CH 4中含有的分子数为a
5,根据微粒的数目与物质的量成正比可知,
1 mol CH 4中含有的分子数为45a ,即阿伏加德罗常数为45
a mol -
1。
4.(2019·平遥中学高一期中)A 原子的质量为a g ,12C 原子的质量为b g ,N A 为阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A .A 元素的相对原子质量为12a
b
B .m g A 原子的物质的量为
m aN A
C .该原子的摩尔质量为aN A g
D .n g 该A 原子所含的中子数与质子数相等
解析:选B 。
A 项,相对原子质量为1个原子的质量与1个12C 原子质量的1
12
的比值,则
A 原子的相对原子质量M =
a b 12
=12a b ,但A 元素的相对原子质量不一定为12a
b ,因为A 元素可能有多种原子,A 元素的相对原子质量为各核素的平均值,A 项错误;B 项,1个A 原子的质量为a g ,可以求出m g A 原子所具有A 原子的数目N =m a ,根据n =N N A =m a N A =m
aN A ,B 项正确;
C 项,摩尔质量的单位为g/mol ,C 项错误;
D 项,无法得知A 原子的质子数和中子数是否相等,D 项错误。
5.(2019·天津高一检测)下列关于相同质量的O 2和O 3的说法一定正确的是( ) A .分子数之比为1∶1 B .原子数之比为1∶1 C .原子数之比为3∶2 D .物质的量之比为2∶3
解析:选B 。
由题意可知,O 2与O 3的质量相同,故均设为1 g ,则N (O 2)∶N (O 3)=n (O 2)∶n (O 3)=
1 g M (O 2)∶ 1 g
M (O 3)
=3∶2,二者氧原子数之比为(3×2)∶(2×3)=1∶1。
6.(2019·四川江油中学高一入学考试)与8 g SO 3所含氧原子数相等的CO 2的质量为( ) A .2.4 g B .2.2 g C .4.4 g
D .6.6 g
解析:选D 。
8 g SO 3的物质的量为8 g 80 g/mol =0.1 mol ,所含氧原子的物质的量为0.3 mol ,
氧原子的物质的量为0.3 mol 的CO 2的物质的量为0.15 mol ,质量为0.15 mol ×44 g/mol =6.6 g 。
7.(2019·江川二中高一期末)中国科学家屠呦呦因发现青蒿素,开创了治疗疟疾的新方法,荣获了诺贝尔奖。
已知青蒿素的分子式为C 15H 22O 5。
下列有关说法正确的是( )
A .青蒿素的摩尔质量为282 g·mol -
1
B .1个青蒿素分子中含有32个原子
C .1 mol 青蒿素的体积约为22.4 L
D .1 mol 青蒿素中含11 mol H 2
解析:选A 。
A 项,青蒿素的摩尔质量为282 g·mol -
1,故A 正确;B 项,1个青蒿素分
子中含有42个原子,故B 错误;C 项,未知青蒿素的密度,无法计算其体积,故C 错误;D 项,青蒿素中不含H 2,故D 错误。
8.(2019·宜昌协作体高一期末)下列说法正确的是( ) A .12 g C 所含的原子数就是阿伏加德罗常数 B .4.9 g H 2SO 4是0.05 mol H 2SO 4 C .氢原子的摩尔质量是1.008 g
D.1 mol氧的质量是32 g
解析:选B。
A项,应该是12 g 12C所含的碳原子数是阿伏加德罗常数,A错误;B项,
根据n=m
M可知,4.9 g H2SO4的物质的量是4.9 g
98 g/mol=0.05 mol,即为0.05 mol H2SO4,B正确;C项,摩尔质量的单位是g/mol,因此氢原子的摩尔质量是1.008 g/mol,C错误;D项,应该是1 mol氧气的质量是32 g,D错误。
9.(2019·盐津一中高一期末)已知3.2 g某气体中所含的分子数约为3.01×1022,此气体的摩尔质量为()
A.64 g·mol-1B.64 mol
C.64 g D.32 g·mol-1
解析:选A。
气体中所含的分子数约为3.01×1022,则该气体的物质的量为3.01×1022
6.02×1023 mol-1
=0.05 mol,则该气体的摩尔质量为3.2 g
0.05 mol=64 g·mol
-1。
10.(2019·仁寿第一中学南校区高一期中)由氨和氢气组成的混合气体的平均相对分子质量为14,则氨和氢气的物质的量之比为()
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.4∶1
解析:选D。
设氨与氢气的物质的量分别为x mol、y mol,由氨和氢气组成的混合气体的
平均相对分子质量为14,则17x+2y
x+y
=14,整理得x∶y=4∶1,故选D。
11.(2019·长沙雅礼中学高一期末)偏二甲肼(C2H8N2,相对分子质量为60)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量可以作为航天运载火箭的推动力。
下列有关偏二甲肼(C2H8N2)的叙述正确的是()
A.偏二甲肼的摩尔质量是60 g
B.1 mol C2H8N2的质量是60 g/mol
C.6 g偏二甲肼中含有N A个偏二甲肼分子
D.N A个偏二甲肼分子的质量是60 g
解析:选D。
偏二甲肼的摩尔质量为60 g/mol,1 mol偏二甲肼的质量为60 g,A、B错误;6 g偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g/mol=0.1 mol,根据N=nN A可知,含有分子数目为0.1N A,C错误;N A个偏二甲肼的物质的量为1 mol,其质量为1 mol×60 g/mol=60 g,D正确。
12.(2019·新泰一中高一质检)反应A+3B===2C,若7 g A和一定量B完全反应生成8.5 g C,则A、B、C的相对分子质量之比为()
A.14∶3∶17 B.28∶2∶17
C.1∶3∶2 D.无法确定
解析:选B。
7 g A和一定量B完全反应生成8.5 g C,根据质量守恒定律可知,B的质量为8.5 g-7 g=1.5 g,设A、B、C的相对分子质量为x、y、z,
A+3B===2C
x3y2z
7 g 1.5 g 8.5 g
x
7 g=
3y
1.5 g,x∶y=14∶1,
3y
1.5 g=
2z
8.5 g,y∶z=2∶17,
故x∶y∶z=28∶2∶17。
13.相等物质的量的CO和CO2的下列比较中正确的是()
①所含分子数之比为1∶1
②所含O原子数之比为1∶2
③所含原子总数之比为2∶3
④所含C原子数之比为1∶1
⑤所含电子数之比为7∶11
A.①②B.②③
C.④⑤D.①②③④⑤
解析:选D。
相等物质的量的CO和CO2,根据N=nN A知,分子数之比等于物质的量之比,物质的量相等,所以其分子数相等。
①根据以上分析知,二者分子数相等,所以所含分子数之比为1∶1,故正确;②二者分子数相等,每个CO和CO2分子中所含O原子数之比为1∶2,所以所含O原子数之比为1∶2,故正确;③二者分子数相等,每个CO和CO2分子中所含原子总数之比为2∶3,所以所含原子总数之比为2∶3,故正确;④二者分子数相等,每个CO和CO2分子中所含C原子数相等,所以所含C原子数之比为1∶1,故正确;⑤二者分子数相等,每个CO和CO2分子中所含电子数之比为14∶22=7∶11,所以所含电子数之比为7∶11,故正确。
14.(2019·台州高一期中)某含氧酸钾盐(正盐),其化学式中有a个氧原子,所含有的另一种+6价元素R的原子个数为b,则0.5 mol该盐中K+的物质的量为() A.(a-b) mol B.(2a-b) mol
C.(6a-2b) mol D.(a-3b) mol
解析:选D。
设该盐的化学式中含x个K+,所以其化学式为K x R b O a,根据化合物中各元素的化合价代数和为0可得(+1×x)+(+6×b)+(-2×a)=0,解得x=2a-6b,所以该盐化学式为K2a-6b R b O a,则0.5 mol该盐中K+的物质的量为0.5 mol×(2a-6b)=(a-3b) mol。
15.(1)1个N2分子的质量约为________。
(2)要使每50个水分子中含1个Na+,则90 g水中需要加入NaOH的质量为________。
(3)________mol H2SO4分子与1.806×1024个水分子含有相同的氧原子数。
(4)4.5 g 水与________ g 硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是________。
解析:(1)氮气分子的摩尔质量为28 g/mol ,1 mol 氮气含有约6.02×1023个N 2分子,故1个N 2分子的质量为28N A
g =4.65×10-
23 g 。
(2)90 g 水的物质的量为90 g 18 g/mol =5 mol ,每50个水分子中含1个Na +
,则需要NaOH 的
物质的量为5 mol
50
=0.1 mol ,故需要加入NaOH 的质量为0.1 mol ×40 g/mol =4 g 。
(3)n (H 2O)=N
N A = 1.806×10246.02×1023 mol -1
=3 mol ,1个H 2O 中含有1个O 原子,所以n (O)=3 mol ,
1个H 2SO 4分子中含有4个O 原子,所以H 2SO 4分子的物质的量=3 mol
4
=0.75 mol 。
(4)4.5 g 水的物质的量为 4.5 g
18 g/mol =0.25 mol ,与0.25 mol H 2O 所含的分子数相等的硫酸的
质量为0.25 mol ×98 g/mol =24.5 g ;1个H 2O 中含有1个O 原子,1个H 2SO 4中含有4个O 原子,所以它们所含氧原子数之比是1∶4。
答案:(1)4.65×10-23
g (2)4 g (3)0.75 mol
(4)24.5 1∶4 16.填充下列表格:
解析:S 的粒子数为1.204×1023
个,故n (S)=N
N A = 1.204×106.02×1023 mol -1
=0.2 mol ,S 的摩尔
质量为32 g/mol ,则m (S)=nM =0.2 mol ×32 g/mol =6.4 g ;CO 2的质量为22 g ,CO 2的摩尔质量为44 g/mol ,故n (CO 2)=
22 g
44 g/mol
=0.5 mol ,含有的CO 2数目为N =nN A =0.5 mol ×6.02×
1023 mol -
1=3.01×1023;C 12H 22O 11的物质的量为0.25 mol ,C 12H 22O 11的摩尔质量为342 g/mol ,所以C 12H 22O 11的质量为m =nM =0.25 mol ×342 g/mol =85.5 g ,含有的C 12H 22O 11数目为N =nN A =0.25 mol ×6.02×1023 mol -
1=1.505×1023。
答案:
22
________。
含R 的质量为1.6 g 的Na 2R ,其物质的量为________。
解析:1 mol Na 2R 含有2 mol Na +
,题中有Na +
0.4 mol ,则Na 2R 的物质的量为0.2 mol ,M (Na 2R)=m (Na 2R )n (Na 2R )=12.4 g 0.2 mol =62 g·mol -1,则M (R)=(62-2×23)g ·mol -1=16 g ·mol -
1,
则R 的相对原子质量为16。
已知m (R),根据n =m
M
,得n (R)=0.1 mol ,则n (Na 2R)=0.1 mol 。
答案:62 g·mol -
1 16 0.1 mol
18.用N A 表示阿伏加德罗常数的数值,按要求完成下列填空。
(1)1 mol O 2中含有________个氧气分子,含有________个氧原子。
(2)0.5 mol H 2O 中含有________个水分子,含有________个原子。
(3)6 mol NO 和________mol NO 2所含原子数相等;与1 mol CO 2所含电子数相等的H 2的物质的量是________mol ;6 mol H 2O 与________mol NH 3所含氢原子数相等;1 mol HCl 与________mol CH 4所含电子数相等。
(4)1个CO 2分子含有________个电子,1 mol CO 2含有________mol 电子,________个电子。
(5)1个H 2O 分子含有________个原子,2 mol H 2O 含有________mol 电子,________个电子。
(6)某硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na +
,则该溶液中SO 2-
4的物质的量是________,Na
+
的物质的量是________。
(7)1 mol NaCl 中氯离子数为________,离子总数为________。
解析:(1)根据N =nN A 可知,1 mol O 2中含有N A 个氧气分子,1 mol 氧气中含有2 mol 氧
原子,数目为2N A ;
(2)根据N =nN A 可知,0.5 mol H 2O 中含有0.5N A 个水分子,1个H 2O 分子中含有3个原子,因此0.5 mol H 2O 分子中含有1.5N A 个原子;
(3)1个NO 中含有2个原子,1个NO 2中含有3个原子,要使二者含有的原子数相等,则一氧化氮与二氧化氮的物质的量之比为3∶2,所以6 mol NO 和4 mol NO 2所含有的原子数相等;1个二氧化碳分子中含有22个电子,1个氢气分子中含有2个电子,要使二者含有的电子数相等,则二氧化氮与氢气的物质的量之比为1∶11,所以与1 mol CO 2所含电子数相等的H 2的物质的量是11 mol ;1个水分子中含有2个氢原子,1个氨分子中含有3个氢原子,要使二者含有的氢原子数相等,水分子与氨分子的物质的量之比为3∶2,所以6 mol H 2O 与4 mol NH 3所含氢原子数相等;1个HCl 分子中含有18个电子,1个CH 4分子中含有10个电子,要使二者含有的电子数相等,则HCl 与CH 4的物质的量之比为5∶9,因此与1 mol HCl 所含电子数相等的CH 4的物质的量是1.8 mol ;
(4)1个二氧化碳分子中含有22个电子,1 mol CO 2分子中含有的电子数为22 mol ,数目为22N A;
(5)1个水分子含有2个H原子和1个O原子,共3个原子;1个H2O分子含有10个电子,因此2 mol H2O含有20 mol电子,数目为20N A;
(6)n(Na+)=3.01×1022
6.02×1023 mol-1=0.05 mol,由化学式可知,n(SO2-4)=
1
2n(Na
+)=0.05 mol×
1
2=
0.025 mol;
(7)1 mol NaCl中含有1 mol Cl-和1 mol Na+,因此Cl-数目为N A,共含有2N A个离子。
答案:(1)N A2N A(2)0.5N A 1.5N A(3)4114 1.8(4)222222N A(5)320 20N A
(6)0.025 mol0.05 mol(7)N A2N A
19.有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8 g,其物质的量为0.3 mol。
求:
(1)混合气体中二氧化碳的物质的量为________,一氧化碳的物质的量为________。
(2)混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后,剩余气体的质量为________,所含分子数为________。
解析:(1)设混合气体中CO2的物质的量为x,则一氧化碳的物质的量为(0.3 mol-x)。
根据质量守恒,有44 g·mol-1×x+28 g·mol-1×(0.3 mol-x)=10.8 g,解得x=0.15 mol,0.3 mol -x=0.15 mol。
(2)混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后,CO2全部被吸收,剩余气体为CO。
m(CO)=M(CO)×n(CO)=28 g·mol-1×0.15 mol=4.2 g。
N(CO)=0.15 mol×6.02×1023mol-1=9.03×1022。
答案:(1)0.15 mol0.15 mol
(2)4.2 g9.03×1022(或0.15N A)。