高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量第1课时复习练习题

第1章认识化学科学

第3节　化学中常用的物理量——物质的量

第1课时　物质的量及其单位　摩尔质量

课后篇素养形成

合格考达标练

1.(2020河北承德一中高一月考)下列叙述正确的是 (　　)

A.摩尔是物质的量的单位,1 mol H2含有约6.02×1023个原子

B.1 mol氢的质量为1 g,它含有NA个氢分子

C.摩尔是七个基本物理量之一

D.每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒

答案D

解析1 mol H2含有的原子数约为1.204×1024,故A错误;氢气的摩尔质量是2 g·mol-1,1 mol氢气的质量为2 g,1 mol H2含有阿伏加德罗常数个氢分子,故B错误;物质的量是七个基本物理量之一,其单位是摩尔,故C错误;每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒,故D正确。

2.下列关于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中含有约6.02×1023个碳原子

C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧

D.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子

答案B

解析A项,摩尔质量的单位是g·mol-1,错误;B项,根据规定,0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,近似为6.02×1023mol-1,正确;C项,在使用“摩尔”作为物质的量的单位时,应该用化学式指明粒子的种类,氢、氧的含义不具体,错误;D项,构成物质的基本粒子有分子、原子和离子,并非任何物质都是由分子构成的,错误。

3.(2020河北石家庄普通中学高一月考)2015年10月,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。青蒿素的分子式为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的摩尔质量等于它的相对分子质量

C.一个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

解析质量单位是g,1 mol C15H22O5的质量为282 g,故A错误;摩尔质量有单位,相对分子质量无单位,因此不相等,故B错误;NA个C15H22O5的质量为282 g,则1个C15H22O5的质量约为 g,故C正确;1 mol C15H22O5中含有15 mol C,6.02×1023个碳原子的物质的量为1 mol,因此含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol,故D错误。

4.设一个12C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NA mol-1,则R的相对原子质量可以表示为(　　)

A. B. C.bNA D.aNA

答案C

解析Ar(R)=,M(R)=b g·NA mol-1=bNA g·mol-1,Ar(R)=bNA,C项正确。

5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 (　　)

A.0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA

B.0.2 mol H2O所含的H原子数为0.2NA

C.0.1 mol CH4所含的电子数为NA

D.46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA

答案C

解析Al与盐酸反应时,根据化学方程式2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑可知,2 mol Al完全反应可生成3 mol H2,则0.5 mol Al完全反应可生成0.75 mol H2,即H2分子数为0.75NA,A项错误;1 mol H2O中含2NA个H,0.2 mol H2O中含有0.4NA个H,B项错误;1 mol CH4含10 mol电子,故0.1 mol CH4所含电子数为NA,C项正确;NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46 g·mol-1至92 g·mol-1之间,故46 g两者的混合物,其物质的量小于1 mol,D项错误。

6.(2021湖北荆州六安高一期中)对于22 g CO2,下列有关说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)

A.含碳原子个数为NA

B.体积为11.2 L

C.含碳元素的质量为12 g

D.含氧原子的物质的量为1 mol

答案D

解析22 g CO2的物质的量为0.5 mol,所含碳原子数为0.5NA,在标准状况下的体积为11.2 L,含有碳元素的质量为6 g,含氧原子的物质的量为1 mol。

7.完成下列有关物质的量的题目。

(1)下列物质:①6 g H2;②0.5 mol CO2;③1.204×1024个HCl分子;④147 g H2SO4;⑤4 ℃时27 mL水。它们的物质的量最多的是　　　　　(填序号,下同),所含分子数最多的是　　　　,所含原子数最多的是　　　　,质量最小的是　　　　。 

(2)相同质量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为　　　　　,所含原子数目之比为　　　　　,所含氧原子的物质的量之比为　　　　　。 

答案(1)①　①　④　①

(2)5∶4　15∶16　5∶6

解析(1)①6 g H2的物质的量为=3 mol,所含原子的物质的量为3 mol×2=6 mol;②0.5 mol CO2的质量为0.5 mol×44 g·mol-1=22 g,所含原子的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol;③1.204×1024个HCl分子的物质的量为2 mol,HCl的质量为36.5 g·mol-1×2 mol=73 g,所含原子的物质的量为2 mol×2=4 mol;④147 g H2SO4的物质的量为1.5 mol,所含原子的物质的量为1.5 mol×7=10.5 mol;⑤4 ℃时27 mL水的质量为27 g,则物质的量为1.5 mol,所含原子的物质的量为1.5 mol×3=4.5 mol。

(2)相同质量的SO2与SO3的物质的量之比为5∶4,分子数之比即为物质的量之比,所含原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16;所含氧原子的物质的量之比为(5×2)∶(4×3)=5∶6。

等级考提升练

8.下列说法正确的是(　　)

A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量

B.摩尔是表示物质量的单位,每摩尔物质含有6.02×1023个分子

C.2 mol H表示2 mol氢原子

D.1 mol氯含有6.02×1023个氯原子

答案C

解析A项,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,错误;B项,摩尔是物质的量的单位,物质的量是一个专用名词,不能任意删减,并且每摩尔物质含有的微粒不一定是分子,也可能是原子或离子,错误;C项,2 mol H表示2 mol氢原子,正确;D项,使用摩尔时没有指明微粒的种类,如1 mol氯气约含6.02×1023个氯气分子,或1 mol氯原子约含6.02×1023个氯原子,错误。

9.(2020湖北沙市中学高一期中)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(　　)

A.1 mol甲烷的质量与甲烷的摩尔质量相等

B.28 g氮气与40 g氩气所含的原子数目相等

C.2.3 g钠由原子变成离子,失去的电子数为NA

D.16 g水中所含的电子数小于10NA

答案D

解析1 mol甲烷的质量是16 g,甲烷的摩尔质量是16 g·mol-1,二者不相等,A错误;28 g氮气的物质的量是1 mol,含有原子数目为2NA,40 g氩气的物质的量是1 mol,Ar气体是单原子分子,1 mol Ar中所含的原子数目为NA,二者含有的原子数目不相等,B错误;Na是+1价的金属,2.3 g Na的物质的量是0.1 mol,所以0.1 mol Na由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA,C错误;H2O的相对分子质量是18,1个H2O中含有10个电子,16 g水的物质的量小于1 mol,所以16 g H2O中所含的电子数小于10NA,D正确。

10.下列关于摩尔质量的描述或应用中,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.一个钠原子的质量约等于 g

答案D

解析1 mol OH-的质量为m(OH-)=n(OH-)·M(OH-)=1 mol×17 g·mol-1=17 g,A项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,B项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,而相对分子质量或相对原子质量的单位为1,所以两者不能构建等式关系,C项错;1 mol Na的质量为23 g,故一个钠原子的质量约为 g,D项正确。

11.(2020北京首师大附中高一期中)在反应A+3B2C中,若7 g A和一定量B完全反应生成8.5 g C,则A、B、C的摩尔质量之比为(　　)

A.14∶3∶17 B.28∶2∶17

C.1∶3∶2 D.无法确定

答案B

解析由质量守恒定律可知,m(A)+m(B)=m(C),则m(B)=8.5 g-7 g=1.5 g。由化学方程式可知,1 mol A和3 mol B完全反应生成2 mol C,则A、B、C的摩尔质量之比为=28∶2∶17。

12.(2020安徽桐城中学高一月考)某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是(　　)

①该硫原子的相对原子质量为　②m g该硫原子的物质的量为 mol　③该硫原子的摩尔质量是aNA g

④a g该硫原子所含的电子数为16NA

A.①③ B.②④ C.①② D.②③

答案C

解析该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即该硫原子的相对原子质量为,①正确;m g硫原子的个数为,其物质的量为 mol,②正确;该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-1,③不正确;一个硫原子所含电子数为16,则1 mol硫原子所含电子数为16NA,④不正确。

13.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,分子数目为N,质量是m g,阿伏加德罗常数为NA,m(C) g为12C的原子质量,试说明下列各式所表示的意义。

(1)　　　　　　　　　　　　。 

(2)　　　　　　　　　　　　。 

(3)　　　　　　　　　　　　。 

(4)　　　　　　　　　　　　。 

答案(1)气体的物质的量

(2)一个分子的质量

(3)一个分子的质量

(4)气体的相对分子质量

解析(1)因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个微粒,所以表示该气体的物质的量。

(2)每摩尔物质所具有的质量与每摩尔物质所具有的微粒个数之比,表示该气体一个分子的质量。

(3)气体的质量与气体分子个数之比,表示该气体一个分子的质量。

(4)该气体一个分子的质量与一个12C原子质量的相比,得到的是该气体的相对分子质量。

新情境创新练

14.(1)绿色植物是空气天然的“净化器”,在家里科学选种一些绿色植物,可以达到净化空气、吸收有害物质的作用。科学研究发现,1公顷柳杉每月可以吸收160 kg SO2,则1公顷柳杉每月吸收的SO2的物质的量为　　　　　　。 

(2)铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混合、压制,就可以制成不同型号的铅笔芯。如果某铅笔芯质量的一半是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1 mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为　。 

(3)吸食“摇头丸”会严重破坏人体的中枢神经,“摇头丸”主要成分的化学式为C9H13N,请计算:

①C9H13N的摩尔质量为　　　　　　　　; 

②某毒枭被查获带有270 g“摇头丸”,该毒枭所带的“摇头丸”中含C9H13N的物质的量为　。 

答案(1)2 500 mol　(2)2.5×1019

(3)①135 g·mol-1　②2 mol

解析(1)n(SO2)==2 500 mol。

(2)1 mg铅笔芯中含有的石墨的质量为0.5 mg,即5×10-4 g,所以一个铅笔字中碳原子数为×6.02×1023≈2.5×1019。

(3)质量的单位为g时,物质的摩尔质量的数值与其相对分子质量相等,故C9H13N的摩尔质量M=(108+13+14) g·mol-1=135 g·mol-1;270 g“摇头丸”中含C9H13N的物质的量为n==2 mol。