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第二单元|物质的化学计量
第1课时 物质的量
(一)物质的量及阿伏加德罗常数
物质的量 含义 物质的量是国际单位制中的基本物理量之一。符号为n,常用单位为摩尔,简称摩,符号为mol
1 mol的标准 1 mol某种微粒集合体中所含的微粒数与_________ 12C中所含的原子数相同
阿伏加德罗常数 概念 12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,其近似为 ________________
0.012 kg
6.02×1023 mol-1
0.012 kg
阿伏加德罗常数 关系 物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系:N= 。 ①1 mol Cu中约含_________ 个铜原子; ②2 mol NaCl中约含___________个Na+; ③9.03×1023个铁原子的物质的量为_______ [微点拨]
“物质的量”是一个专用名词,是一个整体,不能拆开来理解,不能说成“物质量”或“物质的质量”等。
[微提醒]
阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,不是6.02×1023。
续表
n·NA
6.02×1023
1.204×1024
1.5 mol
(二)摩尔质量及物质的量在化学方程式中的应用
摩尔质量 概念 的物质所具有的质量,称为该物质的摩尔质量,符号为 ,单位为________
数值 当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量
关系 物质的质量(m)、物质的量(n)与摩尔质量(M)之间存在的关系为m=_____
单位物质的量
M
g·mol-1
n·M
物质的量
续表
[新知探究(一)]
对物质的量、摩尔质量的理解
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.物质的量的“四化”
专有化 物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化 物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少
具体化 在使用物质的量表示物质时必须具体指明粒子的种类。如
1 mol H2表示一摩尔氢分子,1 mol H表示一摩尔氢原子,
1 mol H+表示一摩尔氢离子
集体化 微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例如
5 mol H2O、0.5 mol H2O
续表
2.摩尔质量的“三性”
等同性 摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的
确定性 对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量的多少而改变
近似性 由于电子的质量非常微小,所以粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。如NH的摩尔质量为18 g·mol-1
[跟踪训练]
1.下列说法中,不正确的是 ( )
A.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
B.“摩尔”是物质的量的单位
C.1 mol 任何物质都约含6.02×1023个原子
D.1 mol 水分子所含的分子数和 1 mol Al 所含的 Al 原子数都约为6.02×1023
解析:“物质的量”是七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体,A正确;物质的量的单位是摩尔,B正确;物质不一定由原子构成,有的物质由分子或离子构成,故1 mol 物质中不一定约含6.02×1023个原子,C错误;1 mol 水分子所含的分子数约为6.02×1023,Al是由Al原子构成的,1 mol Al所含的Al原子数约为6.02×1023,D正确。
答案:C
2.下列叙述错误的是 )
A.1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子
B.1 mol N2中约含有1.204×1024个氮气分子
C.0.1 mol H2O中含有的原子数目为0.3NA
D.3.01×1023个CO2分子中氧原子的物质的量约为1 mol
解析:1 mol N2中含有2 mol氮原子,即约为1.204×1024个氮原子,B不正确。
答案:B
答案:C
[新知探究(二)]
与物质的量有关的计算
[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 下列说法正确的是 ( )
A.16 g O2所含的分子数约为6.02×1023个
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA
C.18 g H2O中质子的物质的量为1 mol
D.22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023,则A的摩尔质量为44 g
[答案] B
[跟踪训练]
1.下列说法正确的是 ( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA
B.0.5 mol NaCl 含有的离子数目为NA
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 mol
答案:B
2.2.5 mol Ba(OH)2中含有________个Ba2+,含有______个OH-,2.5 mol Ba(OH)2的质量是______g。含有1.204×1024个OH-的Ba(OH)2的物质的量是________。
答案:1.505×1024 3.01×1024 427.5 1 mol
3.请填写下表:
答案:
[应用体验]
1.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
答案:D
答案:A
3.将计算结果填入相应的空格内。
(1)3.01×1022 个O2的物质的量是______________;2 mol H2O 所含的分子个数是______________个,所含氢原子的物质的量是______________。
(2)硫酸的摩尔质量是______________,24.5 g 硫酸的物质的量是______________,氧原子的物质的量是________________________________。
(3)氢氧化钠的摩尔质量是____________,1.5 mol 氢氧化钠的质量是____________。
(4)已知26.5 g 某化合物的物质的量为0.25 mol,则该化合物的摩尔质量是________________,相对分子质量是____________。
答案:(1)0.05 mol 1.204×1024 4 mol (2)98 g·mol-1 0.25 mol 1 mol
(3)40 g·mol-1 60 g (4)106 g·mol-1 106
练好题——渗透核心价值
1.饮茶在我国已有悠久的历史,深受许多人喜爱,因此有人称喝茶为“国饮”。茶叶中含有丰富的咖啡因(C8H10N4O2,相对分子质量为194),能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194 g咖啡因,则其物质的量为 ( )
A.4.00×10-3 mol B.3.00×10-3 mol
C.2.00×10-3 mol D.1.00×10-3 mol
答案:D
2.屠呦呦因发现双氢青蒿素而获得诺贝尔医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是 ( )
A.NA个双氢青蒿素的质量为284 g·mol-1
B.个数均为NA的C、H、O三种原子的质量比为6∶1∶8
C.14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
D.含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol
答案:C
3.(选自鲁科版新教材P29)请根据物质的量的相关概念及计算公式,完成下列各题。
(1)1 mol H2O含有________________个水分子;1.204×1024个水分子的物质的量为________ mol。
(2)1 mol O含有__________________个电子。
(3)2 mol H+含有______________________个H+。
(4)1.806×1024个电子的物质的量为________mol。
答案:(1)6.02×1023 2 (2)4.816×1024
(3)1.204×1024 (4)3
““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价(二)”
(单击进入电子文档)第二单元|物质的化学计量 第1课时 物质的量
(一)物质的量及阿伏加德罗常数
物质的量 含义 物质的量是国际单位制中的基本物理量之一。符号为n,常用单位为摩尔,简称摩,符号为mol [微点拨]“物质的量”是一个专用名词,是一个整体,不能拆开来理解,不能说成“物质量”或“物质的质量”等。[微提醒]阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,不是6.02×1023。
1 mol的标准 1 mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012_kg 12C中所含的原子数相同
阿伏加德罗常数 概念 0.012_kg 12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,其近似为6.02×1023_mol-1
关系 物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系:N=n·NA。①1 mol Cu中约含6.02×1023个铜原子;②2 mol NaCl中约含1.204×1024个Na+;③9.03×1023个铁原子的物质的量为1.5_mol
(二)摩尔质量及物质的量在化学方程式中的应用
摩尔质量 概念 单位物质的量的物质所具有的质量,称为该物质的摩尔质量,符号为M,单位为g·mol-1 [微提醒]“摩尔质量”与“1 mol物质的质量”不同,如水的摩尔质量为18 g·mol-1,1 mol H2O的质量为18 g。
数值 当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量
关系 物质的质量(m)、物质的量(n)与摩尔质量(M)之间存在的关系为m=n·M
物质的量在化学方程式中的应用 如: 2H2 + O2 2H2O化学计量数之比 2 ∶ 1 ∶ 2物质的量之比 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
[新知探究(一)]
对物质的量、摩尔质量的理解
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.物质的量的“四化”
专有化 物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化 物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少
具体化 在使用物质的量表示物质时必须具体指明粒子的种类。如1 mol H2表示一摩尔氢分子,1 mol H表示一摩尔氢原子,1 mol H+表示一摩尔氢离子
集体化 微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例如5 mol H2O、0.5 mol H2O
2.摩尔质量的“三性”
等同性 摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的
确定性 对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量的多少而改变
近似性 由于电子的质量非常微小,所以粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。如NH的摩尔质量为18 g·mol-1
[跟踪训练]
1.下列说法中,不正确的是( )
A.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
B.“摩尔”是物质的量的单位
C.1 mol 任何物质都约含6.02×1023个原子
D.1 mol 水分子所含的分子数和 1 mol Al 所含的 Al 原子数都约为6.02×1023
解析:选C “物质的量”是七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体,A正确;物质的量的单位是摩尔,B正确;物质不一定由原子构成,有的物质由分子或离子构成,故1 mol 物质中不一定约含6.02×1023个原子,C错误;1 mol 水分子所含的分子数约为6.02×1023,Al是由Al原子构成的,1 mol Al所含的Al原子数约为6.02×1023,D正确。
2.下列叙述错误的是( )
A.1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子
B.1 mol N2中约含有1.204×1024个氮气分子
C.0.1 mol H2O中含有的原子数目为0.3NA
D.3.01×1023个CO2分子中氧原子的物质的量约为1 mol
解析:选B 1 mol N2中含有2 mol氮原子,即约为1.204×1024个氮原子,B不正确。
3.科学家发现了某种元素的原子,其质量是m g,一个12C质量是n g,设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该原子的摩尔质量是mNA g·mol-1
B.W g该原子的物质的量一定是 mol
C.W g该原子中含有×NA个该原子
D.由已知信息可得:NA=
解析:选C 该元素原子的质量是m g,则摩尔质量为mNA g·mol-1,故A正确;该原子的摩尔质量为mNA g·mol-1,W g该原子的物质的量为= mol,故B正确;由题意可知,1个该原子的质量为m g,故W g该原子的数目为,故C错误;12C的摩尔质量为12 g·mol-1,一个12C的质量为n g,则NAn=12,NA=,故D正确。
[新知探究(二)]
与物质的量有关的计算
[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 下列说法正确的是( )
A.16 g O2所含的分子数约为6.02×1023个
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA
C.18 g H2O中质子的物质的量为1 mol
D.22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023,则A的摩尔质量为44 g
[解析] 16 g O2的物质的量为0.5 mol,其分子数约为3.01×1023,A错误;1 mol H2SO4中含7 mol 原子,故0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA,B正确;n(H2O)=1 mol,其质子的物质的量为10 mol,C错误;n(A)==0.5 mol,M===44 g·mol-1,其单位不是“g”,D项错误。
[答案] B
[生成认知]
物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
Nn m
(粒子数) (物质的量) (质量)
1.n=
(1)n、N、NA三个量中,已知任意两项可求第三项。
(2)求N时,概念性问题用NA,数字性问题用6.02×1023 mol-1。
(3)N与n成正比,判断粒子数多少时只判断其n的大小即可。
2.n=
(1)m、n、M三个量中,已知任意两项可求第三项。
(2)由M可求相对原子(分子)质量。
3.=
(1)N、NA、m、M四个量中,已知任意三项可求第四项。
(2)该等式中一般NA、M为已知,则N与m可互求。
[注意] 求算摩尔质量的方法
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。
③已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时:M=×12 g·mol-1。
[跟踪训练]
1.下列说法正确的是( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA
B.0.5 mol NaCl 含有的离子数目为NA
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 mol
解析:选B 32 g O2所含原子数为×2×NA=2NA,A错误;0.5 mol NaCl 含有的离子数目为0.5 mol×2×NA=NA,B正确;摩尔质量的单位是g·mol-1,C错误;0.5NA个Cl2的物质的量为 mol=0.5 mol,D错误。
2.2.5 mol Ba(OH)2中含有________个Ba2+,含有______个OH-,2.5 mol Ba(OH)2的质量是______g。含有1.204×1024个OH-的Ba(OH)2的物质的量是________。
解析:1 mol Ba(OH)2含有1 mol Ba2+和2 mol OH-,1 mol 的粒子数约为6.02×1023,用Ba2+和OH-的物质的量分别乘以6.02×1023即可得出答案。Ba(OH)2的摩尔质量是171 g·mol-1,所以其质量为2.5 mol×171 g·mol-1=427.5 g。1.204×1024个OH-的物质的量为=2 mol,则Ba(OH)2的物质的量为1 mol。
答案:1.505×1024 3.01×1024 427.5 1 mol
3.请填写下表:
物质 摩尔质量 物质的量 质量 分子或离子数目
SO2 2 mol
SO 6.02×1022
解析:M(SO2)=64 g·mol-1,M(SO)=96 g·mol-1,2 mol SO2的质量为2 mol×64 g·mol-1=128 g,2 mol SO2的分子数目约为2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1024;6.02×1022个SO的物质的量为=0.1 mol,0.1 mol SO的质量为0.1 mol×96 g·mol-1=9.6 g。
答案:
物质 摩尔质量 物质的量 质量 分子或离子数目
SO2 64 g·mol-1 128 g 1.204×1024
SO 96 g·mol-1 0.1 mol 9.6 g
赢微点——内化学科素养
=n==,构建以物质的量为中心的计算思维模式
[应用体验]
1.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
解析:选D A项,28 g氮气的物质的量为1 mol,含有2NA 氮原子;B项,4 g金属钙为=0.1 mol,Ca-2e-===Ca2+,故4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.2NA;C项,1 mol O2分子的质量是32 g,1 mol 氧原子的质量是16 g。
2.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A.mol-1 B.mol-1
C.mol-1 D.mol-1
解析:选A 一个H2SO4分子中含有4个O原子,则含有b个氧原子的H2SO4的分子数是,NA=== mol-1。
3.将计算结果填入相应的空格内。
(1)3.01×1022 个O2的物质的量是______________;2 mol H2O 所含的分子个数是______________个,所含氢原子的物质的量是______________。
(2)硫酸的摩尔质量是______________,24.5 g 硫酸的物质的量是______________,氧原子的物质的量是________________________________________________________。
(3)氢氧化钠的摩尔质量是____________,1.5 mol 氢氧化钠的质量是____________。
(4)已知26.5 g 某化合物的物质的量为0.25 mol,则该化合物的摩尔质量是________________,相对分子质量是____________。
答案:(1)0.05 mol 1.204×1024 4 mol
(2)98 g·mol-1 0.25 mol 1 mol
(3)40 g·mol-1 60 g
(4)106 g·mol-1 106
练好题——渗透核心价值
1.饮茶在我国已有悠久的历史,深受许多人喜爱,因此有人称喝茶为“国饮”。茶叶中含有丰富的咖啡因(C8H10N4O2,相对分子质量为194),能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194 g咖啡因,则其物质的量为( )
A.4.00×10-3 mol B.3.00×10-3 mol
C.2.00×10-3 mol D.1.00×10-3 mol
解析:选D n===1.00×10-3 mol。
2.屠呦呦因发现双氢青蒿素而获得诺贝尔医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是( )
A.NA个双氢青蒿素的质量为284 g·mol-1
B.个数均为NA的C、H、O三种原子的质量比为6∶1∶8
C.14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
D.含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol
解析:选C 质量的单位是g,不是g·mol-1,A错误;当摩尔质量的单位是g·mol-1时,均为NA个的C、H、O三种原子的物质的量为1 mol,分别乘以各自的摩尔质量12 g·mol-1、1 g·mol-1、16 g·mol-1,得到质量比为12∶1∶16,B错误;14.2 g双氢青蒿素的物质的量是=0.05 mol,由于一个双氢青蒿素分子中含有的原子个数是44个,所以0.05 mol双氢青蒿素中含有的原子的总数为2.2NA,C正确;一个双氢青蒿素的分子中含有15个碳,含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为≈0.067 mol,D错误。
3.(选自鲁科版新教材P29)请根据物质的量的相关概念及计算公式,完成下列各题。
(1)1 mol H2O含有________________个水分子;1.204×1024个水分子的物质的量为________ mol。
(2)1 mol O含有__________________个电子。
(3)2 mol H+含有______________________个H+。
(4)1.806×1024个电子的物质的量为________mol。
答案:(1)6.02×1023 2 (2)4.816×1024
(3)1.204×1024 (4)3
?基础性——强调基础扎实
1.下列对物质的量的理解正确的是( )
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量就是物质的质量
C.物质的量就是物质所含微粒数目的多少
D.物质的量就是一个基本的物理量
解析:选D 物质的量是用0.012 kg 12C中所含的原子数作为标准来衡量其他微粒集合体中所含微粒数多少的物理量。
2.下列关于物质的量的叙述正确的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个C
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol H2含有6.02×1023个H
解析:选B 有些物质是由分子构成的(如水、硫酸等),有些物质是由离子构成的[如NaCl、Ca(OH)2等],还有些物质是由原子直接构成的(如金刚石等),A错误;碳是由原子构成的,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,其近似表示为6.02×1023 mol-1,B正确;根据规定,“使用摩尔表示物质的量时,应该指明微粒的种类”,C中表示水的组成时,用的名称表示,氢、氧的含义也不具体,C错误;1个H2含有2个H,则1 mol H2 应含有2×6.02×1023个H,D错误。
3.若100滴水正好是a mL,已知水的密度为1 g·mL-1,则1滴水所含的分子数是( )
A.a×100×18×6.02×1023
B.
C.
D.
解析:选B a mL 水的质量为 a mL×1 g·mL-1=a g,则一滴水的质量为 g,N=nNA=×NA= mol×6.02×1023 mol-1=。
4.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( )
A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯分子
解析:选B A项,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,错误;C项,如含有NA个氧原子的氧气的物质的量是0.5 mol,错误;D项,1 mol氯没有指明粒子的种类,错误。
5.下列叙述正确的是( )
①2 mol铁原子 ②1 mol Fe3+ ③0.5 mol 氧
④0.5 mol 氮分子 ⑤氨的摩尔质量是17 g
A.①③④ B.①②④⑤
C.①②④ D.①②③④⑤
解析:选C 使用摩尔时必须指明具体粒子,①②④正确,③中指代不明确,⑤中摩尔质量的单位是g·mol-1。
6.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是( )
A.1 mol NO含有NA个NO
B.NA个水分子的质量是18 g·mol-1
C.1 mol O2中含有的氧分子数为NA个
D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol
解析:选B NA个水分子的质量是18 g,B项错误。
?综合性——强调融会贯通
7.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
解析:选D A项,元素是一个宏观概念,钾元素只有一种,错误;B项,CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol-1,错误;C项,2 mol氧是指氧原子还是指氧分子,含义不明确,错误;D项,1 mol CH3COOK含有3 mol H,所以1 mol CH3COOK 含有3×6.02×1023个H,正确。
8.现有NO、NO2、O3三种气体,它们含有的氧原子数目相同,则三种气体的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.3∶2∶1
C.1∶2∶3 D.1∶1∶1
解析:选A 设NO、NO2、O3三种气体都含有1 mol 氧原子,则NO、NO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、0.5 mol、 mol,即物质的量之比为6∶3∶2。
9.某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量约为( )
A.M g B. g
C. g D. g
解析:选C 以“g·mol-1”为单位时,摩尔质量与相对原子质量及1 mol 原子的质量数值相等,所以1 mol原子的质量为M g。而1 mol原子中含有原子的数目约为6.02×1023个,则1个原子的质量约为 g。
10.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的值,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
解析:选C 该硫原子相对原子质量为=,①正确;1 mol该硫原子的个数为NA,1个该硫原子的质量是a g,即1 mol该硫原子的质量是aNA g,该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-1,③错误;该硫原子的摩尔质量为aNA g·mol-1,故m g该硫原子的物质的量为= mol,②正确;a g该硫原子即1个该硫原子,含有16个电子,④错误。
11.在反应X+2Y===R+2W中,已知R和W的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X与一定量Y完全反应后,生成4.4 g R。则在此反应中Y和W的质量之比为( )
A.16∶9 B.23∶9
C.32∶9 D.46∶9
解析:选A 由反应:
X+2Y===R + 2W
M(R) 2M(W)
4.4 g m
由题意得M(R)∶2M(W)=22∶18=4.4 g ∶m,解得m=3.6 g,根据质量守恒定律,参加反应的Y的质量为4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g,所以Y与W的质量之比为 6.4 g∶3.6 g=16∶9。
12.(1)________mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)0.3 mol NH3分子中所含质子数与______g H2O分子中所含质子数相等。
(3)18.6 g (NH4)2SO4·xH2O中含有1.204×1023个NH,该物质的物质的量为__________,该物质的摩尔质量是______________,x的值是______。
(4)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx所含原子个数相同,且分子数之比为3∶2,则R的相对原子质量是________,x值为______。
解析:(1)1.806×1024个H2O分子的物质的量为3 mol,分子中含有3 mol 氧原子,故1.5 mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)由于1个NH3分子和1个H2O分子所含质子数均为10,则0.3 mol NH3分子与0.3 mol H2O分子所含质子数相等,H2O的质量为18 g·mol-1×0.3 mol =5.4 g。
(3)1.204×1023个NH的物质的量为0.2 mol,则18.6 g (NH4)2SO4·xH2O的物质的量为0.1 mol,其摩尔质量为=186 g·mol-1,(NH4)2SO4·xH2O的相对分子质量为186,故x==3。
(4)8.4 g N2的物质的量为=0.3 mol,8.4 g N2与9.6 g Rx的分子数之比为3∶2,则9.6 g Rx的物质的量为0.2 mol,故Rx的摩尔质量为=48 g·mol-1,二者所含原子个数相同,则0.3 mol×2=0.2 mol×x,解得x=3,R3的相对分子质量为48,故R的相对原子质量为16。
答案:(1)1.5 (2)5.4
(3)0.1 mol 186 g·mol-1 3 (4)16 3
13.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与________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SO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)有以下四种物质:①22 g二氧化碳;②8 g氢气;③1.204×1024个氮气分子;④4 ℃时18 mL水。
它们所含分子数最多的是________,所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。(填序号)
解析:(1)0.3 mol NH3分子中含质子数为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=1.806×1023。(2)Al2(SO4)3中n(Al3+)∶n(SO)=2∶3,即0.4 mol∶n(SO)=2∶3,n(SO)=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)各物质的物质的量为①n(CO2)=0.5 mol,②n(H2)=4 mol,③n(N2)=2 mol,④n(H2O)=1 mol,由此可知分子数最多的是②;原子数最多的是②;各物质的质量为①22 g,②8 g,③56 g,④18 g,故质量最大的是③;各物质含电子数为①11 mol,②8 mol,③28 mol,④10 mol,所含电子数最多的是③。
答案:(1)1.806×1023 (2)0.6 mol (3)106 g·mol-1
(4)② ② ③ ③
14.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)为12C原子质量,试说明下列各式所表示的意义。
(1)___________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
(3)______________________________________________________________________。
(4)__________________________________________________________________。
解析:(1)因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个粒子,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粒子个数比值,表示该气体一个分子的质量。(3)气体的质量与气体的个数的比值,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。
答案:(1)该气体的物质的量
(2)该气体一个分子的质量
(3)该气体一个分子的质量
(4)该气体的相对分子质量
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.火箭发射的燃料有很多,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。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NA个偏二甲肼分子
解析:选B 偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol-1;1 mol 偏二甲肼的质量为60 g;6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。
16.(1)绿色植物是天然的空气“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成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的铅笔质量约为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”的化学式为C9H13N,请计算:
①“摇头丸”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”的物质的量为____________。
解析:(1)n(SO2)==2 500 mol。
(2)1 mg铅笔芯中含有石墨的质量为0.5 mg,即5×10-4 g,一个铅笔字中碳原子数为×6.02×1023 mol-1≈2.5×1019。
(3)质量的单位为克时,摩尔质量的数值与其相对分子质量相等,故其摩尔质量M=(12×9+13+14)g·mol-1=135 g·mol-1;270 g“摇头丸”的物质的量为n===2 mol。
答案:(1)2 500 mol (2)2.5×1019
(3)①135 g·mol-1 ②2 mol第二单元|物质的化学计量 第1课时 物质的量
(一)物质的量及阿伏加德罗常数
物质的量 含义 物质的量是国际单位制中的基本物理量之一。符号为n,常用单位为摩尔,简称摩,符号为mol [微点拨]“物质的量”是一个专用名词,是一个整体,不能拆开来理解,不能说成“物质量”或“物质的质量”等。[微提醒]阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,不是6.02×1023。
1 mol的标准 1 mol某种微粒集合体中所含的微粒数与0.012_kg 12C中所含的原子数相同
阿伏加德罗常数 概念 0.012_kg 12C中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,符号为NA,其近似为6.02×1023_mol-1
关系 物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系:N=n·NA。①1 mol Cu中约含6.02×1023个铜原子;②2 mol NaCl中约含1.204×1024个Na+;③9.03×1023个铁原子的物质的量为1.5_mol
(二)摩尔质量及物质的量在化学方程式中的应用
摩尔质量 概念 单位物质的量的物质所具有的质量,称为该物质的摩尔质量,符号为M,单位为g·mol-1 [微提醒]“摩尔质量”与“1 mol物质的质量”不同,如水的摩尔质量为18 g·mol-1,1 mol H2O的质量为18 g。
数值 当物质的质量以克为单位时,摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子(或原子)质量
关系 物质的质量(m)、物质的量(n)与摩尔质量(M)之间存在的关系为m=n·M
物质的量在化学方程式中的应用 如: 2H2 + O2 2H2O化学计量数之比 2 ∶ 1 ∶ 2物质的量之比 2 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
[新知探究(一)]
对物质的量、摩尔质量的理解
[理解与辨析能力]
[发展认知]
1.物质的量的“四化”
专有化 物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能说成“物质量”“物质的质量”或“物质的数量”等
微观化 物质的量的单位是摩尔,只用于表示分子、原子、离子、质子、中子、电子等微观粒子的多少
具体化 在使用物质的量表示物质时必须具体指明粒子的种类。如1 mol H2表示一摩尔氢分子,1 mol H表示一摩尔氢原子,1 mol H+表示一摩尔氢离子
集体化 微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例如5 mol H2O、0.5 mol H2O
2.摩尔质量的“三性”
等同性 摩尔质量只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等,其含义和单位是不同的
确定性 对于指定的物质来说,其摩尔质量的值是一个定值,不随物质的物质的量的多少而改变
近似性 由于电子的质量非常微小,所以粒子的摩尔质量以g·mol-1为单位时,其数值近似等于该粒子的相对分子质量或相对原子质量。如NH的摩尔质量为18 g·mol-1
[跟踪训练]
1.下列说法中,不正确的是( )
A.“物质的量”表示含有一定数目粒子的集合体,是七个基本物理量之一
B.“摩尔”是物质的量的单位
C.1 mol 任何物质都约含6.02×1023个原子
D.1 mol 水分子所含的分子数和 1 mol Al 所含的 Al 原子数都约为6.02×1023
2.下列叙述错误的是( )
A.1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子
B.1 mol N2中约含有1.204×1024个氮气分子
C.0.1 mol H2O中含有的原子数目为0.3NA
D.3.01×1023个CO2分子中氧原子的物质的量约为1 mol
3.科学家发现了某种元素的原子,其质量是m g,一个12C质量是n g,设NA是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是( )
A.该原子的摩尔质量是mNA g·mol-1
B.W g该原子的物质的量一定是 mol
C.W g该原子中含有×NA个该原子
D.由已知信息可得:NA=
[新知探究(二)]
与物质的量有关的计算
[归纳与论证能力]
[典例导引]
[典例] 下列说法正确的是( )
A.16 g O2所含的分子数约为6.02×1023个
B.0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA
C.18 g H2O中质子的物质的量为1 mol
D.22 g物质A中含有的分子数为3.01×1023,则A的摩尔质量为44 g
[生成认知]
物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
Nn m
(粒子数) (物质的量) (质量)
1.n=
(1)n、N、NA三个量中,已知任意两项可求第三项。
(2)求N时,概念性问题用NA,数字性问题用6.02×1023 mol-1。
(3)N与n成正比,判断粒子数多少时只判断其n的大小即可。
2.n=
(1)m、n、M三个量中,已知任意两项可求第三项。
(2)由M可求相对原子(分子)质量。
3.=
(1)N、NA、m、M四个量中,已知任意三项可求第四项。
(2)该等式中一般NA、M为已知,则N与m可互求。
[注意] 求算摩尔质量的方法
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。
③已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时:M=×12 g·mol-1。
[跟踪训练]
1.下列说法正确的是( )
A.32 g O2所含的原子数目为NA
B.0.5 mol NaCl 含有的离子数目为NA
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.0.5NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 mol
2.2.5 mol Ba(OH)2中含有________个Ba2+,含有______个OH-,2.5 mol Ba(OH)2的质量是______g。含有1.204×1024个OH-的Ba(OH)2的物质的量是________。
3.请填写下表:
物质 摩尔质量 物质的量 质量 分子或离子数目
SO2 2 mol
SO 6.02×1022
物质 摩尔质量 物质的量 质量 分子或离子数目
SO2 64 g·mol-1 128 g 1.204×1024
SO 96 g·mol-1 0.1 mol 9.6 g
赢微点——内化学科素养
=n==,构建以物质的量为中心的计算思维模式
[应用体验]
1.下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
2.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )
A.mol-1 B.mol-1
C.mol-1 D.mol-1
3.将计算结果填入相应的空格内。
(1)3.01×1022 个O2的物质的量是______________;2 mol H2O 所含的分子个数是______________个,所含氢原子的物质的量是______________。
(2)硫酸的摩尔质量是______________,24.5 g 硫酸的物质的量是______________,氧原子的物质的量是________________________________________________________。
(3)氢氧化钠的摩尔质量是____________,1.5 mol 氢氧化钠的质量是____________。
(4)已知26.5 g 某化合物的物质的量为0.25 mol,则该化合物的摩尔质量是________________,相对分子质量是____________。
练好题——渗透核心价值
1.饮茶在我国已有悠久的历史,深受许多人喜爱,因此有人称喝茶为“国饮”。茶叶中含有丰富的咖啡因(C8H10N4O2,相对分子质量为194),能兴奋中枢神经、消除疲劳。如果一壶茶含有0.194 g咖啡因,则其物质的量为( )
A.4.00×10-3 mol B.3.00×10-3 mol
C.2.00×10-3 mol D.1.00×10-3 mol
2.屠呦呦因发现双氢青蒿素而获得诺贝尔医学奖。双氢青蒿素的化学式为C15H24O5,相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是( )
A.NA个双氢青蒿素的质量为284 g·mol-1
B.个数均为NA的C、H、O三种原子的质量比为6∶1∶8
C.14.2 g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA
D.含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol
3.(选自鲁科版新教材P29)请根据物质的量的相关概念及计算公式,完成下列各题。
(1)1 mol H2O含有________________个水分子;1.204×1024个水分子的物质的量为________ mol。
(2)1 mol O含有__________________个电子。
(3)2 mol H+含有______________________个H+。
(4)1.806×1024个电子的物质的量为________mol。
(3)1.204×1024 (4)3
?基础性——强调基础扎实
1.下列对物质的量的理解正确的是( )
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量就是物质的质量
C.物质的量就是物质所含微粒数目的多少
D.物质的量就是一个基本的物理量
2.下列关于物质的量的叙述正确的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个C
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol H2含有6.02×1023个H
3.若100滴水正好是a mL,已知水的密度为1 g·mL-1,则1滴水所含的分子数是( )
A.a×100×18×6.02×1023
B.
C.
D.
4.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( )
A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯分子
5.下列叙述正确的是( )
①2 mol铁原子 ②1 mol Fe3+ ③0.5 mol 氧
④0.5 mol 氮分子 ⑤氨的摩尔质量是17 g
A.①③④ B.①②④⑤
C.①②④ D.①②③④⑤
6.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是( )
A.1 mol NO含有NA个NO
B.NA个水分子的质量是18 g·mol-1
C.1 mol O2中含有的氧分子数为NA个
D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol
?综合性——强调融会贯通
7.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
8.现有NO、NO2、O3三种气体,它们含有的氧原子数目相同,则三种气体的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.3∶2∶1
C.1∶2∶3 D.1∶1∶1
9.某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量约为( )
A.M g B. g
C. g D. g
10.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的值,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
11.在反应X+2Y===R+2W中,已知R和W的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X与一定量Y完全反应后,生成4.4 g R。则在此反应中Y和W的质量之比为( )
A.16∶9 B.23∶9
C.32∶9 D.46∶9
12.(1)________mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)0.3 mol NH3分子中所含质子数与______g H2O分子中所含质子数相等。
(3)18.6 g (NH4)2SO4·xH2O中含有1.204×1023个NH,该物质的物质的量为__________,该物质的摩尔质量是______________,x的值是______。
(4)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx所含原子个数相同,且分子数之比为3∶2,则R的相对原子质量是________,x值为______。
13.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与________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SO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)有以下四种物质:①22 g二氧化碳;②8 g氢气;③1.204×1024个氮气分子;④4 ℃时18 mL水。
它们所含分子数最多的是________,所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。(填序号)
14.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)为12C原子质量,试说明下列各式所表示的意义。
(1)___________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
(3)______________________________________________________________________。
(4)__________________________________________________________________。
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.火箭发射的燃料有很多,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。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NA个偏二甲肼分子
16.(1)绿色植物是天然的空气“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成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的铅笔质量约为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”的化学式为C9H13N,请计算:
①“摇头丸”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”的物质的量为____________。“四翼”检测评价(二) 物质的量
?基础性——强调基础扎实
1.下列对物质的量的理解正确的是( )
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量就是物质的质量
C.物质的量就是物质所含微粒数目的多少
D.物质的量就是一个基本的物理量
解析:选D 物质的量是用0.012 kg 12C中所含的原子数作为标准来衡量其他微粒集合体中所含微粒数多少的物理量。
2.下列关于物质的量的叙述正确的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个C
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol H2含有6.02×1023个H
解析:选B 有些物质是由分子构成的(如水、硫酸等),有些物质是由离子构成的[如NaCl、Ca(OH)2等],还有些物质是由原子直接构成的(如金刚石等),A错误;碳是由原子构成的,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,其近似表示为6.02×1023 mol-1,B正确;根据规定,“使用摩尔表示物质的量时,应该指明微粒的种类”,C中表示水的组成时,用的名称表示,氢、氧的含义也不具体,C错误;1个H2含有2个H,则1 mol H2 应含有2×6.02×1023个H,D错误。
3.若100滴水正好是a mL,已知水的密度为1 g·mL-1,则1滴水所含的分子数是( )
A.a×100×18×6.02×1023
B.
C.
D.
解析:选B a mL 水的质量为 a mL×1 g·mL-1=a g,则一滴水的质量为 g,N=nNA=×NA= mol×6.02×1023 mol-1=。
4.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( )
A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯分子
解析:选B A项,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,错误;C项,如含有NA个氧原子的氧气的物质的量是0.5 mol,错误;D项,1 mol氯没有指明粒子的种类,错误。
5.下列叙述正确的是( )
①2 mol铁原子 ②1 mol Fe3+ ③0.5 mol 氧
④0.5 mol 氮分子 ⑤氨的摩尔质量是17 g
A.①③④ B.①②④⑤
C.①②④ D.①②③④⑤
解析:选C 使用摩尔时必须指明具体粒子,①②④正确,③中指代不明确,⑤中摩尔质量的单位是g·mol-1。
6.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是( )
A.1 mol NO含有NA个NO
B.NA个水分子的质量是18 g·mol-1
C.1 mol O2中含有的氧分子数为NA个
D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol
解析:选B NA个水分子的质量是18 g,B项错误。
?综合性——强调融会贯通
7.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
解析:选D A项,元素是一个宏观概念,钾元素只有一种,错误;B项,CH3COOK的摩尔质量为98 g·mol-1,错误;C项,2 mol氧是指氧原子还是指氧分子,含义不明确,错误;D项,1 mol CH3COOK含有3 mol H,所以1 mol CH3COOK 含有3×6.02×1023个H,正确。
8.现有NO、NO2、O3三种气体,它们含有的氧原子数目相同,则三种气体的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.3∶2∶1
C.1∶2∶3 D.1∶1∶1
解析:选A 设NO、NO2、O3三种气体都含有1 mol 氧原子,则NO、NO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、0.5 mol、 mol,即物质的量之比为6∶3∶2。
9.某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量约为( )
A.M g B. g
C. g D. g
解析:选C 以“g·mol-1”为单位时,摩尔质量与相对原子质量及1 mol 原子的质量数值相等,所以1 mol原子的质量为M g。而1 mol原子中含有原子的数目约为6.02×1023个,则1个原子的质量约为 g。
10.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的值,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
解析:选C 该硫原子相对原子质量为=,①正确;1 mol该硫原子的个数为NA,1个该硫原子的质量是a g,即1 mol该硫原子的质量是aNA g,该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-1,③错误;该硫原子的摩尔质量为aNA g·mol-1,故m g该硫原子的物质的量为= mol,②正确;a g该硫原子即1个该硫原子,含有16个电子,④错误。
11.在反应X+2Y===R+2W中,已知R和W的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X与一定量Y完全反应后,生成4.4 g R。则在此反应中Y和W的质量之比为( )
A.16∶9 B.23∶9
C.32∶9 D.46∶9
解析:选A 由反应:
X+2Y===R + 2W
M(R) 2M(W)
4.4 g m
由题意得M(R)∶2M(W)=22∶18=4.4 g ∶m,解得m=3.6 g,根据质量守恒定律,参加反应的Y的质量为4.4 g+3.6 g-1.6 g=6.4 g,所以Y与W的质量之比为 6.4 g∶3.6 g=16∶9。
12.(1)________mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)0.3 mol NH3分子中所含质子数与______g H2O分子中所含质子数相等。
(3)18.6 g (NH4)2SO4·xH2O中含有1.204×1023个NH,该物质的物质的量为__________,该物质的摩尔质量是______________,x的值是______。
(4)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx所含原子个数相同,且分子数之比为3∶2,则R的相对原子质量是________,x值为______。
解析:(1)1.806×1024个H2O分子的物质的量为3 mol,分子中含有3 mol 氧原子,故1.5 mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)由于1个NH3分子和1个H2O分子所含质子数均为10,则0.3 mol NH3分子与0.3 mol H2O分子所含质子数相等,H2O的质量为18 g·mol-1×0.3 mol =5.4 g。
(3)1.204×1023个NH的物质的量为0.2 mol,则18.6 g (NH4)2SO4·xH2O的物质的量为0.1 mol,其摩尔质量为=186 g·mol-1,(NH4)2SO4·xH2O的相对分子质量为186,故x==3。
(4)8.4 g N2的物质的量为=0.3 mol,8.4 g N2与9.6 g Rx的分子数之比为3∶2,则9.6 g Rx的物质的量为0.2 mol,故Rx的摩尔质量为=48 g·mol-1,二者所含原子个数相同,则0.3 mol×2=0.2 mol×x,解得x=3,R3的相对分子质量为48,故R的相对原子质量为16。
答案:(1)1.5 (2)5.4
(3)0.1 mol 186 g·mol-1 3 (4)16 3
13.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与________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SO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)有以下四种物质:①22 g二氧化碳;②8 g氢气;③1.204×1024个氮气分子;④4 ℃时18 mL水。
它们所含分子数最多的是________,所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。(填序号)
解析:(1)0.3 mol NH3分子中含质子数为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=1.806×1023。(2)Al2(SO4)3中n(Al3+)∶n(SO)=2∶3,即0.4 mol∶n(SO)=2∶3,n(SO)=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)各物质的物质的量为①n(CO2)=0.5 mol,②n(H2)=4 mol,③n(N2)=2 mol,④n(H2O)=1 mol,由此可知分子数最多的是②;原子数最多的是②;各物质的质量为①22 g,②8 g,③56 g,④18 g,故质量最大的是③;各物质含电子数为①11 mol,②8 mol,③28 mol,④10 mol,所含电子数最多的是③。
答案:(1)1.806×1023 (2)0.6 mol (3)106 g·mol-1
(4)② ② ③ ③
14.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)为12C原子质量,试说明下列各式所表示的意义。
(1)___________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
(3)______________________________________________________________________。
(4)__________________________________________________________________。
解析:(1)因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个粒子,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粒子个数比值,表示该气体一个分子的质量。(3)气体的质量与气体的个数的比值,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。
答案:(1)该气体的物质的量
(2)该气体一个分子的质量
(3)该气体一个分子的质量
(4)该气体的相对分子质量
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.火箭发射的燃料有很多,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。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NA个偏二甲肼分子
解析:选B 偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol-1;1 mol 偏二甲肼的质量为60 g;6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。
16.(1)绿色植物是天然的空气“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成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的铅笔质量约为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”的化学式为C9H13N,请计算:
①“摇头丸”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”的物质的量为____________。
解析:(1)n(SO2)==2 500 mol。
(2)1 mg铅笔芯中含有石墨的质量为0.5 mg,即5×10-4 g,一个铅笔字中碳原子数为×6.02×1023 mol-1≈2.5×1019。
(3)质量的单位为克时,摩尔质量的数值与其相对分子质量相等,故其摩尔质量M=(12×9+13+14)g·mol-1=135 g·mol-1;270 g“摇头丸”的物质的量为n===2 mol。
答案:(1)2 500 mol (2)2.5×1019
(3)①135 g·mol-1 ②2 mol“四翼”检测评价(二) 物质的量
?基础性——强调基础扎实
1.下列对物质的量的理解正确的是( )
A.物质的量就是物质的数量
B.物质的量就是物质的质量
C.物质的量就是物质所含微粒数目的多少
D.物质的量就是一个基本的物理量
2.下列关于物质的量的叙述正确的是( )
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个C
C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol H2含有6.02×1023个H
3.若100滴水正好是a mL,已知水的密度为1 g·mL-1,则1滴水所含的分子数是( )
A.a×100×18×6.02×1023
B.
C.
D.
4.下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是( )
A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12 g 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1 mol
D.1 mol氯含有6.02×1023个氯分子
5.下列叙述正确的是( )
①2 mol铁原子 ②1 mol Fe3+ ③0.5 mol 氧
④0.5 mol 氮分子 ⑤氨的摩尔质量是17 g
A.①③④ B.①②④⑤
C.①②④ D.①②③④⑤
6.下列有关NA(阿伏加德罗常数的值)说法错误的是( )
A.1 mol NO含有NA个NO
B.NA个水分子的质量是18 g·mol-1
C.1 mol O2中含有的氧分子数为NA个
D.含有NA个氧原子的H2SO4的物质的量是0.25 mol
?综合性——强调融会贯通
7.下雪时,常用融雪剂清理路面,醋酸钾(CH3COOK)是效果较好的融雪剂。下列关于1 mol CH3COOK的叙述正确的是( )
A.1 mol CH3COOK含有1 mol钾元素
B.CH3COOK的摩尔质量为98 g
C.1 mol CH3COOK含有2 mol氧
D.1 mol CH3COOK含有3×6.02×1023个H
8.现有NO、NO2、O3三种气体,它们含有的氧原子数目相同,则三种气体的物质的量之比为( )
A.6∶3∶2 B.3∶2∶1
C.1∶2∶3 D.1∶1∶1
9.某原子的摩尔质量是M g·mol-1,则一个该原子的真实质量约为( )
A.M g B. g
C. g D. g
10.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的值,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
11.在反应X+2Y===R+2W中,已知R和W的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X与一定量Y完全反应后,生成4.4 g R。则在此反应中Y和W的质量之比为( )
A.16∶9 B.23∶9
C.32∶9 D.46∶9
12.(1)________mol CO2分子中含有氧原子数与1.806×1024个H2O分子含有的氧原子数相同。
(2)0.3 mol NH3分子中所含质子数与______g H2O分子中所含质子数相等。
(3)18.6 g (NH4)2SO4·xH2O中含有1.204×1023个NH,该物质的物质的量为__________,该物质的摩尔质量是______________,x的值是______。
(4)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx所含原子个数相同,且分子数之比为3∶2,则R的相对原子质量是________,x值为______。
13.(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数与________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SO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)有以下四种物质:①22 g二氧化碳;②8 g氢气;③1.204×1024个氮气分子;④4 ℃时18 mL水。
它们所含分子数最多的是________,所含原子数最多的是________,质量最大的是________,所含电子数最多的是________。(填序号)
14.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)为12C原子质量,试说明下列各式所表示的意义。
(1)___________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
(3)______________________________________________________________________。
(4)__________________________________________________________________。
?应用性、创新性——强调创新思维,体现应用价值
15.火箭发射的燃料有很多,偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。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NA个偏二甲肼分子
16.(1)绿色植物是天然的空气“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成分是石墨,且用铅笔写一个字消耗的铅笔质量约为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”的化学式为C9H13N,请计算:
①“摇头丸”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”的物质的量为____________。