人教版高一化学必修(第一册)第二章第3节物质的量第1课时进阶检测

第二章第3节物质的量
第1课时物质的量的单位——摩尔
【随堂检测】
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”
(1)物质的量可以理解为物质的数量( )
(2)1 mol任何粒子所含有的粒子数相等( )
(3)物质的量描述的对象是分子、原子等微观粒子( )
(4)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一( )
(5)阿伏加德罗常数就是6.02×1023( )
答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×
2．下列说法中错误的是( )
A．物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B．使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称
C．1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
D．物质的量适用于计量分子、原子、离子等粒子
答案 C
解析物质的量是含有一定数目粒子集合体的物理量，其单位是摩尔，使用摩尔所指的对象是微粒，而微粒种类繁多，需要指明其名称；构成物质的粒子除原子外，还有分子、离子等。

3．下列说法中不正确的是( )
A．6.02×1023个钠离子的物质的量为1 mol
B．1 mol氧含6.02×1023个氧分子
C．1 mol 氯化钙里含3 mol离子
D．1 mol H＋中含有的氢离子数为N A
答案 B
解析用摩尔表示物质的量时，要指明微粒的种类。

“1 mol氧”没有指明是氧分子还是氧原子。

4．已知硫酸中含有3.01×1023个氧原子，硫酸的物质的量是( )
A．0.500 mol B．1.00 mol
C．0.250 mol D．0.125 mol
答案 D
解析氧原子的物质的量n＝N
N A
＝
3.01×1023
6.02×1023 mol－1
＝0.5 mol，硫酸的物质的量＝0.5 mol÷4＝0.125 mol。

5．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
step by step
D．一个钠原子的质量等于23
6.02×1023
g
答案 D
解析A项，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。

6．计算填空：
(1)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。

(2)2 mol CO2中含 mol碳原子，个氧原子(用N A表示阿伏加德罗常数的值)，个质子(用N A表示阿伏加德罗常数的值)，质量是 g。

(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g，则
①CO的质量为；
②混合气体的平均摩尔质量为。

答案(1)3.01×102328 (2)2 4N A44N A88 (3)①5.6 g ②36 g·mol－1
解析(1)0.5 mol的Fe含有Fe原子的数目N＝0.5 mol×6.02×1023mol－1＝3.01×1023，其质量m＝0.5 mol ×56 g·mol－1＝28 g。

(2)每个CO2分子中含有1个C原子、2个O原子，则n(C)＝n(CO2)＝2 mol，n(O)＝2n(CO2)＝4 mol，故含有氧原子的数目为4N A，1个二氧化碳分子含有的质子数目为6＋8×2＝22，2 mol CO2中含44N A个质子，质量为2 mol×44 g·mol－1＝88 g。

(3)设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则28 g·mol－1×x mol＋44 g·mol－1×y mol＝14.4 g，x mol＋y mol＝0.4 mol，解得x＝0.2，y＝0.2，则①m(CO)＝0.2 mol×28 g·mol－1＝5.6
g；②混合气体的平均摩尔质量为14.4 g
0.4 mol
＝36 g·mol－1。

【基础再现】
1．(2019·青岛高一检测)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
解析物质的量是一个固定概念，专有名词，是用来描述微观粒子数量的物理量，不是物质的数量或质量，A错；摩尔是物质的量的单位，不是物理量，B错；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；每个H2中含有2个电子，故6.02×1023个H2中含有2×6.02×1023个电子，即1 mol H2中含有2 mol电子。

2．(2019·河南正阳高中期中)下列叙述中不正确的是( )
A．2 mol铁原子B．1 mol Fe3＋
C．0.5 mol氧D．0.5 mol氮气
答案 C
解析 0.5 mol 氧，是指0.5 mol 氧气还是0.5 mol 氧原子不清楚，指代不明确，故C 错误。

3．下列叙述中正确的是( )
A ．摩尔是表示物质所含微粒数量以及物质质量的具有双重意义的单位
B ．摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一
C ．含有6.02×1023
个氧原子的H 3PO 4的物质的量是0.25 mol D ．2H 既可以表示2个氢原子又可以表示2 mol 氢原子 答案 C
解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，A 、B 项错误；1个H 3PO 4分子中含有4个O ，即1 mol H 3PO 4中含有4 mol O ，含有6.02×1023
个氧原子的H 3PO 4的物质的量是0.25 mol ，C 项正确；2H 可以表示2个氢原子，但不能表示2 mol 氢原子，2 mol 氢原子应表示为2 mol H 。

4．2019年3月10日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将“中星6C ”卫星发射升空。

“中星6C ”主要用于广播和通信，可提供高质量语音、数据、广播电视传输业务。

卫星的发射需要用到运载火箭，偏二甲肼(C 2H 8N 2)是一种高能燃料，燃烧产生巨大的能量，可作为航天运载火箭的推动力来源。

下列叙述中正确的是( ) A ．偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B ．6.02×1023
个偏二甲肼分子的质量为60 g C ．1 mol 偏二甲肼的质量为60 g ·mol －1
D ．6 g 偏二甲肼含有N A 个偏二甲肼分子 答案 B
解析 偏二甲肼的摩尔质量应为60 g ·mol －1
；6.02×1023
个偏二甲肼约为1 mol ，其质量约为60 g ；6 g 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0.1N A 。

5．(2019·河南正阳高中期中)40.5 g 某金属氯化物RCl 2含有0.6 mol 氯离子，则金属R 的摩尔质量为( ) A ．135 g B ．135 g ·mol －1
C ．64 g
D ．64 g ·mol －1
答案 D
解析 含0.6 mol 氯离子的RCl 2的物质的量为12×0.6 mol ＝0.3 mol ，金属氯化物RCl 2的摩尔质量为
40.5 g 0.3 mol ＝135 g ·mol －1
，R 的摩尔质量为(135－35.5×2) g ·mol －1
＝64 g ·mol －1。

6．(2019·宁夏育才中学高一检测)下列有关阿伏加德罗常数(N A )的说法错误的是( ) A ．32 g O 2所含的原子数目为N A B ．0.5 mol SO 2含有的原子数目为1.5N A C ．1 mol H 2O 含有H 2O 分子的数目为N A D ．0.5N A 个氯气分子的物质的量是0.5 mol 答案 A
解析 32 g O 2的物质的量是1 mol ，氧原子的数目为2N A ，A 错误；每摩尔SO 2中含有3 mol 原子，0.5 mol
SO 2中含有的原子数目为1.5N A ，B 正确；1 mol H 2O 中含有H 2O 分子的数目为N A ，C 正确；根据n ＝N
N A
可知0.5N A 个氯气分子的物质的量是0.5 mol ，D 正确。

7．(2020·西安中学高一期末)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
解析 气体的物质的量n ＝ 1.505×1023
6.02×1023 mol －1＝0.25 mol ，气体的摩尔质量M ＝m n ＝
8 g 0.25 mol ＝32 g ·mol －1
，故答案为D 。

8.顺铂是一种用于治疗癌症的药物,它的结构如图所示。

关于 1 mol 顺铂的下列说法中,正确的是
( )
A.含氮元素的质量为14 g
B.含铂原子的数目约为6.02×1022
C.含氯元素的质量为35.5 g
D.含氢原子的物质的量为6 mol 答案 D
解析 由顺铂的结构可知,其化学式为PtH 6N 2Cl 2,则1 mol 顺铂含有1 mol Pt 、6 mol H 、2 mol N 和2 mol Cl,D 正确;含氮元素的质量为2 mol ×14 g ·mol 1
=28 g,A 错误;含1 mol Pt,含Pt 原子的数目约为6.02×1023
,B 错误;含氯元素的质量为2 mol ×35.5 g ·mol 1
=71 g,C 错误。

9．1 g 氮气含a 个分子，则阿伏加德罗常数可表示为( ) A.
a
28
mol －1
B ．a mol －1
C ．28a mol －1
D.a
14
mol －1
答案 C
解析 1 g N 2含a 个分子，则 1 g 28 g ·mol
－1×N A ＝a ，解得N A ＝28a mol －1。

10．科学家发现了某种元素的一个原子，其质量是a g ，一个12
C 原子的质量是b g ，N A 是阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( )
A ．该原子的摩尔质量是aN A
B ．W g 该原子的物质的量是
W
aN A
mol C ．W g 该原子中含有W a
N A 个该原子
D ．由已知信息可得N A ＝12
a
答案 B
解析 摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g ·mol －1
，一个原子的质量是a g ，则1 mol 原子的质量即N A 个原子的质量为aN A g ，所以该原子的摩尔质量应为aN A g ·mol －1
，A 错误；该原子的摩尔质量为aN A g ·mol －1
，W g 该原子的物质的量为W g
aN A g ·mol
－1
＝
W
aN A
mol ，B 正确；由题意可知，一个该原子的质量为a g ，故W g 该原子的数目为
W g a g ＝W a
，C 错误；12C 原子的摩尔质量为12 g ·mol －1，一个12
C 原子的质量为b g ，故N A b ＝12，所以N A ＝12
b
，D 错误。

11．有五种物质：①6 g 氢气；②0.5 mol 二氧化碳；③1.204×1024
个氯化氢分子；④147 g 硫酸；⑤92 g 乙醇(C 2H 5OH)。

回答下列问题(填序号)：
(1)物质的量最大的是 。

(2)所含分子数最多的是 。

(3)含有原子个数最多的是 。

(4)质量最大的是 。

答案 (1)① (2)① (3)⑤ (4)④
解析 首先“见量化摩”，以物质的量为核心再进行转换。

①n (H 2)＝3 mol ；②n (CO 2)＝0.5 mol ；③n (HCl)＝2 mol ；④n (H 2SO 4)＝1.5 mol ；⑤n (C 2H 5OH)＝2 mol 。

物质的量最大的是①，所含分子数最多的是①。

①～⑤物质中所含原子的物质的量分别为6 mol 、1.5 mol 、4 mol 、10.5 mol 、18 mol ，所含原子个数最多的是⑤。

①～⑤物质的质量分别为6 g 、22 g 、73 g 、147 g 、92 g ，质量最大的是④。

【能力提升】
1.设N A 表示阿伏伽德罗常数的值,下列说法错误的是( ) A.1 mol Fe 分别与足量的盐酸和稀硫酸反应,电子转移数目均为2N A B.125 g CuSO 4·5H 2O 晶体中含有0.5N A 个Cu 2+
C.常温常压下,等质量的SO 2、S 2含有相同的分子数
D.1 mol Na 2O 2固体中含离子总数为4N A 答案 .D
解析 Fe 与盐酸、稀硫酸反应分别生成FeCl 2、FeSO 4,1个Fe 原子失去2个电子,则1 mol Fe 完全反应,转移电子数目均为2N A ,A 正确;125 g CuSO 4·5H 2O 晶体的物质的量为125 g
250 g·mol -1=0.5 mol,故含有0.5N A 个Cu 2+
,B 正确;SO 2、S 2的摩尔质量均为64 g ·mol 1
,等质量的SO 2、S 2的物质的量相等,故二者含有相同的分子数,C 正确;Na 2O 2固体由Na +
和O 22−构成,则1 mol Na 2O 2固体中含离子总数为3N A ,D 错误。

2.设N A 表示阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是 ( ) A.室温下,28 g N 2所含分子数多于N A B.标准状况下,16 g 氧气所含原子数是N A C.电子数是N A 的氨(NH 3)的物质的量为1 mol
D.17 g OH中质子总数比电子总数多N A
答案 B
解析 NH3)=0.1 mol;D项错误,OH电子总数多于质子总数。

3.对于相同质量的SO2和SO3,下列说法中正确的是( )
A.物质的量比为5∶4
B.分子数之比为4∶5
C.原子总数之比为16∶15
D.物质的量比为4∶5
答案 A
解析 SO2和SO3的摩尔质量分别为64 g·mol1、80 g·mol1,假设二者的质量均为 1 g,则有n(SO2)=1
64
mol,n(SO3)=1
80 mol,故二者的物质的量之比为n(SO2)∶n(SO3)=1
64
mol∶1
80
mol=5∶4,分子数之比为N(SO2)∶
N(SO3)=n(SO2)∶n(SO3)=5∶4,A正确,B、D均错误。

SO2和SO3所含原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16,C错误。

4.下列说法不正确的是( )
A.1 mol O3和1.5 mol O2含有相同的氧原子数
B.0.5 mol NaCl固体含有3.01×1023个NaCl分子
C.在Mg与稀硫酸的反应中,1 mol 镁转化为Mg2+失去的电子数为2N A
D.等物质的量的干冰和葡萄糖(C6H12O6)中所含的碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶3
答案 B
解析 1 mol O3和1.5 mol O2含有的氧原子均为3 mol,A正确;NaCl固体由Na+和Cl构成,不存在NaCl分子,B错误;Mg与稀硫酸发生的反应为Mg+H2SO4MgSO4+H2↑,故1 mol Mg转化为Mg2+失去的电子数为2N A,C正确;1个干冰(CO2) 分子含有1个碳原子和2个氧原子,1个C6H12O6分子含有6个碳原子和6个氧原子,则等物质的量的两种物质所含的碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶3,D正确。

5.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( )
A B C D
答案 B
解析氢气和氦气的摩尔质量分别为2 g·mol1、4 g·mol1,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。

6.科学实验研究结果表明:某种固体单质(由单原子构成)在棱长为1×107 cm的立方体中含有20个原子,其密度为4 g·cm3。

则此单质的相对原子质量最接近( )
A.32
B.65
C.120
D.150
答案 C
解析棱长为1×107 cm的立方体的体积为(1×107 cm)3=1×1021 cm3,固体单质的密度为4 g·cm3,则其质量为1×1021 cm3×4 g·cm3=4×1021 g;又知该立方体中含有20个原子,则1 mol该单质的摩尔质量为4×1021 g
×1
20×6.02×1023 mol 1=120.4 g ·mol 1
,故该单质的相对原子质量最接近于120。

7.(1)0.5 mol H 2O 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0.5N A 的CO 2气体的质量是 。

(若N A 表示阿伏伽德罗常数的数值) (3)在9.5 g 某二价金属的氯化物(MCl 2)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 CO 2与3 mol SO 3所含分子数之比是 ,原子数之比是 。

(5)质量相同的H 2、NH 3、SO 2、O 3四种气体中,含有的分子数目最少的是 。

(6)等物质的量的O 2和CO 的质量之比是 ,所含氧原子数之比是 。

答案 (1)9 g 0.5N A 或 3.01×1023
1.0 mol (2)22 g (3)95 g ·mol 1
24
(4)2∶3 1∶2 (5)SO 2 (6)8∶7 2∶1
解析 (1)由m =n ·M 可知,m (H 2O)=0.5 mol ×18 g ·mol 1
=9 g;由N =n ·N A 可知,N (H 2O)=0.5 mol ×6.02×1023
mol 1
=3.01×1023
或0.5N A (设N A 表示阿伏伽德罗常数的数值);由物质组成可得关系式H 2O~2H,其中分子与所含原子的物质的量之比等于化学计量数之比,则n (H)=n (H 2O)×2=0.5 mol ×2=1 mol 。

(2)由n =N
N A
可知,n (C)=0.5 mol;由
碳原子守恒可得关系式CO 2~C,其中分子与所含原子的物质的量之比等于化学计量数之比,则n (CO 2)=n (C)=0.5 mol;由m =n ·M 可知,m (CO 2)=0.5 mol ×44 g ·mol 1
=22 g 。

(3)二价金属氯化物为MCl 2,由氯原子守恒可得关系式MCl 2~2Cl,则n (MCl 2)=
n(Cl -)2
=
0.2mol 2
=0.1 mol ;由M =m
n
可知,M (MCl 2)=9.5 g ÷0.1 mol=95 g ·mol 1
;由9535.5×
2=9571=24可知,该金属元素的相对原子质量为24。

(4)根据N =n ·N A 可知2 mol 的CO 2与3 mol 的SO 3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 =m
M 可知,摩尔质量最大的是SO 2,其物质的量最小,含有
的分子数最少。

(6)设O 2和CO 均为x mol,由m =n ·M 可知,二者的质量分别为32x g 、28x g,因而质量之比为32x g ∶28x g=8∶7;由物质组成可得关系式O 2~2O 、CO~O,其中分子与所含原子的物质的量之比等于化学计量数之比,则二者所含氧原子分别为2x mol 、x mol,由N =n ·N A 可知,所含氧原子的个数之比为2∶1。

8．(1)等质量的CO 和CO 2，物质的量之比为 ；氧原子个数之比为 。

(2)1.5 mol H 2SO 4的质量是 g ，其中含有 mol H ，含有 g 氧原子。

(3)9.03×1023
个氨分子含 mol NH 3， mol 氢原子， mol 电子。

答案 (1)11∶7 11∶14 (2)147 3 96 (3)1.5 4.5 15
解析 (1)由公式n ＝m
M
可知，质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，故等质量的CO 和CO 2，物质的量之比为44∶28＝11∶7，氧原子个数比为(11×1)∶(7×2)＝11∶14。

(2)硫酸的摩尔质量为98 g ·mol －1
，所以1.5 mol H 2SO 4的质量是147 g ，含有3 mol H ，含有6 mol 的氧原子，即96 g 氧原子。

(3)根据n ＝N N A
，可知9.03×1023
个氨分子含1.5 mol NH 3，所以含4.5 mol 氢原子，1个NH 3中含有10个电子，所以1.5 mol NH 3含有15 mol 电子。

9．(1)6.02×1023
个CO 2与 mol H 2质量相等，与 g SO 2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 Na 2CO 3与 mol Na 2SO 4所含氧原子数相等。

(4)8 g 甲烷是 mol ，约含 个甲烷分子， g 碳元素， mol 氢原子。

答案 (1)22 64 (2)0.2 19.0 23.4 (3)3 (4)0.5 3.01×1023
6 2
解析 (1)n (CO 2)＝1 mol ，其质量为44 g ，n (H 2)＝44 g
2 g ·mol －1＝22
mol 。

1 mol CO 2中含2 mol 氧原子，64 g SO 2中含2 mol 氧原子。

(2)1 mol MgCl 2中含2 mol Cl －，则n (MgCl 2)＝0.4 mol 2＝0.2 mol ，m (MgCl 2)＝95 g ·mol －1
×0.2 mol ＝19.0 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 Na 2CO 3含12 mol 氧原子，与3 mol Na 2SO 4所含氧原子数相等。

(4)n (CH 4)＝8 g 16 g ·mol －1＝0.5 mol ，N (CH 4)＝0.5 mol ×6.02×1023 mol －1＝3.01×1023
，m (C)＝8 g ×
1216
＝6 g ，n (H)＝0.5 mol ×4＝2 mol 。