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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量优秀课时训练
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第三节 物质的量
第1课时 物质的量 摩尔质量
一、物质的量、阿伏加德罗常数
1.物质的量
(1)国际单位制(SI)中的七个基本单位
物理量
长度
质量
时间
电流
热力学温度
物质的量[来源:学|科|网]
发光强度
单位(符号)
米(m)
千克(kg)
秒(s)
安(A)
开(K)
摩(mol)
坎(cd)
(2)物质的量及其单位
①物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,用符号n表示。
②物质的量的单位——摩尔
(3)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物质的量表示物质所含指定粒子集合体数目的多少( √ )
③物质的量描述对象是分子、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( × )
⑤1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子( × )
物质的量概念的多角度理解
(1)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。
(2)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,不适合表示宏观物质的数量。
(3)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氢的表述是错误的,没有指明氢元素微观粒子的名称。
(4)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:5 mol H2O、0.5 mol H2O。
2.阿伏加德罗常数
(1)已知1个12C的实际质量为1.993 3×10-23 g,则12 g 12C所含碳原子个数约为6.02×1023,碳原子的物质的量为1摩尔。
(2)阿伏加德罗常数的基准量为0.012_kg_12C中所含的原子个数,近似值为6.02×1023 。
(3)阿伏加德罗常数是1摩尔任何粒子的粒子数,符号是NA,单位是mol-1。
(4)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系:
n=。
(1)1 mol H、1 mol H+、1 mol H2所表示含义是否相同?
提示 不同。虽然都是1 mol微粒,但微粒种类不同,它们分别表示1 mol氢原子,1 mol氢离子和1 mol氢分子。
(2)阿伏加德常数(NA)就是6.02×1023吗?
提示 不是。阿伏加德罗常数(NA)指的是0.012 kg 12C含有的碳原子数,是一个精确值,且阿伏加德罗常数是一个物理量,其单位是mol-1,而6.02×1023是一个近似值,NA近似为6.02×1023 mol-1。
(3)通过下图可进一步认识水的组成,请完成图中空格。
相关链接
阿伏加德罗常数的理解及应用[来源:学科网]
(1)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子,如1 mol O2中的分子数为NA,而1 mol O2中的氧原子数为2NA。
(2)阿伏加德罗常数有单位(mol-1),是一个准确值,而6.02×1023无单位,是一个纯数值。阿伏加德罗常数与6.02×1023的关系就像π与3.14的关系,6.02×1023是阿伏加德罗常数的近似值,计算时通常使用这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示。
(3)考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。
二、摩尔质量
1.计算填表
物质微粒
1个微粒的实际质量(g)
6.02×1023个微粒的质量(g)
相对分子(或原子)质量
H2O
2.990×10-23
17.999_8
18
Al
4.485×10-23
26.999_7
27
通过上表计算结果,可得出的结论是6.02×1023个微粒(1摩尔)的质量(以克为单位时),在数值上(近似)等于其相对分子(或原子)质量。
2.摩尔质量
(1)摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同?
提示 不等同。摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是两个不同的概念。当摩尔质量以“g·mol-1”为单位时,两者在数值上相等,但前者有单位,后者没有单位,故两者不能等同。
(2)计算下列物质的摩尔质量。
①已知氨气的相对分子质量为17,则氨气的摩尔质量为________。
②1.28 g某气体含有的分子数目为1.204×1022,则该气体的摩尔质量为________。
③已知一个铁原子的质量为b g,则铁的摩尔质量为__________________。
④NA为阿伏加德罗常数,已知a g某气体中含分子数为b,则该气体的摩尔质量为________。
提示 ① 17 g·mol-1 ②64 g·mol-1
③bNA g·mol-1 ④ g·mol-1[来源:学,科,网]
(1)摩尔质量概念的理解
①等值性:摩尔质量以g·mol-1作单位时,在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
②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。
(2)摩尔质量的计算方法
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。
三、关于物质的量的简单计算
1.基本关系式
(1)n=(n表示物质的量,N表示粒子数)。关系式中NA的单位是 mol-1。
(2)M=(M为摩尔质量,m为物质的质量)。
在M、n和m中,已知任意两项求第三项;若M的单位是 g·mol-1时,则m的单位是 g。
2.恒等关系式
由n=和n=可得恒等关系式:=n=。
在 N、NA、m、M中,已知任意三项可求第四项。一般情况下,NA、M是已知的,则N与m可互求。
(1)a mol硫酸中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为________。
提示 NA= mol-1。
(2)若阿伏加德罗常数为6.02×1023,则1个二氧化碳分子的质量是__________,1个钠原子的质量是________。
提示 7.31×10-23g 3.82×10-23 g
(3)在14.2 g Na2SO4中,含有的Na+的数目是_________________________________________;
含有的SO的质量是________;含氧原子的物质的量是________。
答案 1.204×1023 9.6 g 0.4 mol
解析 由硫酸钠的化学式可得如下关系式:
Na2SO4~2Na+~SO~4O
方法一:n(Na2SO4)==0.1 mol
n(Na+)=2n(Na2SO4)=0.2 mol,
N(Na+)=0.2 mol×6.02×1023 mol-1=1.204×1023;
n(SO)=n(Na2SO4)=0.1 mol,
m(SO)=0.1 mol×96 g·mol-1=9.6 g;
n(O)=4n(Na2SO4)=0.4 mol。
方法二:在关系式中,化学计量数比等于粒子个数比,若都扩大6.02×1023倍,则化学计量数比就等于物质的量比:
Na2SO4 ~ 2Na+ ~ SO ~ 4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
而在一个关系式中,等量的某一物质,可用不同的单位来表示。如2 mol Na+,可用质量2×23 g来表示,也可用离子个数2×6.02×1023来表示。在计算时,为方便计算,通常使化学计量数反映的量与该物质(已知量或待求量)的题给单位相同。如:本题中已知量硫酸钠是14.2 g,那么化学计量数反映的1 mol的Na2SO4就用“142 g”来计算;求Na+的个数,化学计量数反映的2 mol Na+就用“2×6.02×1023”来计算;以此类推,有如下计算式:
Na2SO4 ~ 2Na+~ SO ~ 4O
===
解得:N(Na+)=1.204×1023,
m(SO)=9.6 g,n(O)=0.4 mol。[来源:Z&xx&k.Com]
(1)物质的量是物质的质量和微粒数目之间计算的桥梁,已知物质的质量求其微粒数目或已知物质的微粒数目求其质量都是先转换成物质的量,再计算微粒数目或质量。
(2)要注意描述的微粒与所求微粒之间的数量关系。
如:Na2SO4 ~ 2Na+ ~ SO ~ 4O
1 mol 2 mol 1 mol 4 mol
H2O~2H ~O~ 原子 ~ 质子 ~ 电子 ~中子
1 mol 2 mol 1 mol 3 mol 10 mol 10 mol 8 mol
(3)要注意物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的单位的区别,在计算过程中,一定要带着单位,否则容易出现错误。
相关链接
物质的量、质量、摩尔质量、粒子数之间的换算
计算关系式(公式)
主要应用
注意事项
n=
在n、N和NA中,已知任意两项,可求第三项
①NA有单位:mol-1;
②求n或N时,概念性问题用NA;数字性问题用6.02×1023 mol-1
n=
在M、n和m中,已知任意两项,可求第三项
M的单位取g·mol-1时,m的单位取g
mnN
①在m、NA、M和N中,已知任意三项,可求第四项
②以n列出恒等方程式解决较复杂的问题
①重视n在m和N之间的桥梁作用;
②与N有关的问题不要忽视微粒的组成和种类
随堂练习
1.在拉丁文中摩尔的本义是“堆,堆量”。化学家对数量巨大的粒子的计数也像我们生活中数苹果、硬币一样“一堆堆”地去数。以下相关说法中不正确的是( )
A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一。我们可以用熟悉的质量、长度等基本物理量的相关知识类比学习物质的量
B.和12条毛巾是一“打”,60分钟是一个“小时”一样,化学家们规定了0.012 kg 12C中所含有碳原子数为1“摩尔”,其数值恰好是6.02×1023
C.曹冲称象所采用的是“化整为零”的思想,从而进入可称量的范围
D.农业生产中采用的“百粒重”、“千粒重”,体现的是“积小成大,聚微成宏”思想,从而进入可称量范围,物质的量也体现了这一思想
B [1“摩尔”粒子数值约为6.02×1023。]
2.下列说法中正确的是( )
A.1 mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个分子
B.阿伏加德罗常数就是1 mol粒子的粒子数,0.012 kg 12C 中含有约6.02×1023个 12C
C.摩尔是一个基本的物理量
D.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧
B [A项,任何物质可以是分子、离子或原子;C项,摩尔是物质的量的单位;D项,2 mol氢和1 mol氧指代不明。]
3.下列叙述中正确的是( )
A.CO2的摩尔质量为44 g
B.1 mol CO2的质量为44 g/mol
C.CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量
D.NA个CO2的质量(以g为单位)与CO2的相对分子质量在数值上相同
D [摩尔质量的单位是g/mol,质量的单位是g,A、B错误;摩尔质量以g/mol为单位时,在数值上等于其相对分子质量,C错误;NA个CO2即1 mol,其质量以g为单位时与CO2的相对分子质量在数值上相同,D正确。]
4.a g NH3中含b个氢原子,则阿伏加德罗常数可表示为(单位为mol-1)( )
A. B.
C. D.
B [NH3的摩尔质量为17 g·mol-1,每个NH3中含有三个氢原子,故有:=,则NA= mol-1。]
5.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
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
B [偏二甲肼的摩尔质量为60 g/mol;1 mol这种物质的质量为60 g;6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子。]
6.下列物质中所含分子物质的量最多的是( )
A.44 g CO2
B.1.5 mol H2
C.64 g SO2
D.3.01×1023个硫酸分子
B [A项,44 g CO2的物质的量是44 g÷44 g·mol-1=1 mol;C项,64 g SO2的物质的量是64 g÷64 g·mol-1=1 mol;D项,3.01×1023个硫酸分子的物质的量是3.01×1023÷(6.02×1023 mol-1)=0.5 mol,故选B。]
7.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(ρ=1 g·mL-1)
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 。(均填序号)
[答案] ② ② ③ ③
8.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数为0.1NA
B.2 g氢气中含有的原子数为NA
C.3.01×1023个氮分子中含有的原子数为2NA
D.17 g氨气中含有的电子数为10NA
D [A项,2.4 g Mg变成Mg2+失电子数为×2NA=0.2NA;B项,2 g H2含有的原子数为×2NA=2NA;C项,3.01×1023个N2中原子数为×2NA=NA。]
9.已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22,在反应X+2Y===2Q+R中,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为 ( )
A.46∶9 B.32∶9
C.23∶9 D.16∶9
D [该题考查的是质量守恒定律,设Q、R的摩尔质量是9a、22a,根据化学方程式及1.6 g X生成4.4 g R,可以求得X的摩尔质量是8a,由质量守恒定律可得Y的摩尔质量是16a,所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为其摩尔质量之比。]
10.(1)用NA表示阿伏加德罗常数的值,则0.3 mol NH3中所含质子数与 个H2O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)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 mol Cl-,则ACl2的摩尔质量是 ,A的相对原子质量是 。
[解析] (1)0.3×10=×10,N=0.3NA=1.806×1023。
(2)n(SO)∶n(Al3+)=3∶2,n(SO)=0.6 mol。
(3)M(C)==106 g/mol。
(4)19 g某二价金属氯化物中含有0.4 mol Cl-,即19 g某二价金属氯化物的物质的量为0.2 mol,则M===95 g·mol-1,A的相对原子质量为95-35.5×2=24。
[答案] (1)1.806×1023(或0.3NA) (2)0.6 mol
(3)106 g/mol (4)95 g/mol 24
课后作业
一、选择题
1.(2019·云南玉溪市峨山一中月考)下列物质的量表述:
①1 mol H2 ②2 mol O ③1.5 mol Mg2+ ④10 mol OH- ⑤1.2 mol氦 ⑥3.3 mol氮气 ⑦2 mol电子 ⑧3 mol氢气和氧气的混合气体,其中不正确的是( )
A.②和⑤ B.⑤和⑥
C.⑥和⑧ D.只有⑤
解析:选D ①1 mol H2指代为氢气分子,正确;②2 mol O指代为氧原子,正确;③1.5 mol Mg2+指代为镁离子,正确;④10 mol OH-指代为氢氧根离子,正确;⑤1.2 mol氦指代不明,应该是1.2 mol He或1.2 mol氦气,错误;⑥3.3 mol氮气指代为氮气分子,正确;⑦2 mol电子指代的微粒种类符合物质的量要求,正确;⑧3 mol氢气和氧气的混合气体指代的微粒种类符合物质的量要求,正确。
2.(2019·河北唐山期中)下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A.1 mol H2O质量为18 g
B.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量,简称摩,符号为mol
C.22.4 L 16 g O 2 中所含氧气分子为1 摩尔
D.1 mol 氧含 6.02×10 23 个O
解析:选A 1 mol H2O的质量为m=nM=1 mol×18 g/mol=18 g,故A正确;物质的量为基本物理量,摩尔为物质的量的单位,符号为mol,故B错误;16 g O2的物质的量为0.5 mol,故C错误;用物质的量描述粒子时,必须标明具体的微粒名称,如1 mol氧分子、1 mol 氧原子,而1 mol氧无法判断是氧原子还是氧气分子,故D错误。故选A。
3.(2019·贵州息烽县期中)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.32 B.32 g
C.64 g·mol-1 D.32 g·mol-1
解析:选D 8 g气体X的物质的量为:n(X)=
=0.25 mol,X的摩尔质量为:M(X)=8 g÷0.25 mol=32 g/mol,故选D。
4.(2019·云南大关一中月考)科学家刚刚发现了某种元素的一个原子,其质量是a g,12C的一个原子质量是b g,NA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aNA
B.W g该原子的物质的量是 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B 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的质量即NA个原子的质量之和为aNA,所以摩尔质量应为aNA g·mol-1,故A错误;该原子的摩尔质量为aNA g·mol-1,W g该原子的物质的量为 mol,故B正确;根据题意可以知道,该原子的质量为a g,故W g该原子的数目为,故C错误;12C的原子的摩尔质量为12 g·mol-1,一个12C的原子的质量为b g,故bNA=12,所以NA=,故D错误。故选B。
5.(2019·山东新泰第一次质量检测)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和一定量的B完全反应生成8.5 g C,根据质量守恒定律,则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
x 3y 2z
7 g 1.5 g 8.5 g
=,x∶y=14∶1,=,y∶z=2∶17,
故x∶y∶z=28∶2∶17,
故选B。
6.(2019·云南新平一中月考)下列各物质所含原子数目,按由大到小顺序排列的是( )
①0.5 mol NH3 ②标准状况下22.4 L He ③4 ℃ 9 mL水 ④19.6 g H3PO4
A.①④③② B.④③②①
C.②③④① D.①④②③
解析:选A ①0.5 mol NH3含有的原子物质的量为0.5 mol×4=2 mol;
②标准状况下22.4 L He的物质的量为=
1 mol,则所含原子的物质的量为1 mol×1=1 mol;③4 ℃
9 mL水的质量为9 g,物质的量为=0.5 mol,则所含原子的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol;④0.2 mol H3PO4含有的原子物质的量为0.2 mol×8=
1.6 mol;所以所含原子数目,按由大到小顺序排列的是①④③②。故选A。
7.(2019·四川三台月考)下列各组数值或物理量中,都不随水的“物质的量”的变化而变化的是( )
A.水的沸点;水分子的数目
B.水的质量;水的相对分子质量
C.水的体积;水中所含原子的数目
D.水的密度;水的摩尔质量
解析:选D 水分子的数目与水的 “物质的量”成正比;水的质量与水的 “物质的量”成正比;水的体积随水的“物质的量”增大而增大;沸点是水的物理性质,与水的多少无关;水的相对分子质量是18,与水的多少无关;水的密度是水的物理性质,与水的多少无关;水的摩尔质量是18 g/mol,与水的多少无关。故选D。
8.一个12C原子的质量为a kg,一个12C16O2分子的质量为b kg,若以12C16O2中的一个氧原子质量的1/14作为相对原子质量标准,则12C16O2的相对分子质量为( )
A.28b/(b-a) B.28b/(a-b)
C.14b/(b-a) D.7b/(b-a)
解析:选A 一个12C原子的质量为a kg, 一个12C16O2分子的质量为b kg,则一个O原子的质量为(b-a)kg,若以12C16O2中的一个氧原子质量的1/14作为相对原子质量标准, 12C16O2的相对分子质量为=28b/(b-a)。故选A。
9.(2019·江苏苏州月考)在高温下用一氧化碳还原m g四氧化三铁得到n g铁。已知氧的相对原子质量为16,则铁的相对原子质量为( )
A.21n/(m-n) B.64n/(3m-3n)
C.(m-n)/32n D.24n/(m-n)
解析:选B 设铁的相对原子质量为x。
4CO + Fe3O43Fe+4CO2
3x + 64 3x
m n
(3x+64)n=3xm
解得x=64n/(3m-3n),故B正确。
10.中国药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C15H22O5。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.青蒿素中C、H、O的质量之比为15∶22∶5
C.1 mol青蒿素的体积约为22.4 L
D.1 mol青蒿素中含11 mol H2
解析:选A 青蒿素的摩尔质量为282 g·mol-1,故A正确;青蒿素中C、H、O的物质的量之比为15∶22∶5,故B错误;青蒿素在标准状况下不是气体,故C错误;青蒿素中不含H2,故D错误。故选A。
11.(2019·贵州遵义第一次月考)下列说法正确的是( )
A.物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1 mol任何物质中都含有约6.02×1023个原子
C.O2的摩尔质量为32 g
D.阿伏加德罗常数的符号为NA,单位为“个”
解析:选A 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一,表示的是一定数目的粒子的集体,物质的量的单位为mol,故A正确;1 mol任何物质都含有约6.02×1023个微粒,微粒不一定是原子,如1 mol H2中含有6.02×1023个分子,但是含有2 mol原子,故B错误;摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位g·mol-1,则O2的摩尔质量为32 g·mol-1,故C错误;阿伏加德罗常数的符号为NA,单位为“mol-1”,故D错误。故选A。
12.(2019·湖北荆州中学期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1.8 g的NH中含有的电子数为NA
B.标准状况下,80 g L SO3中含有的分子数为NA
C.1 mol K2SO4溶液中含有的钾离子数为NA
D.3 mol NO2与足量H2O反应,转移的电子数为NA
解析:选A 1.8 g的NH的物质的量为0.1 mol,每个NH含有10个电子,则1.8 g的NH共含有的电子数为NA,故A正确;标准状况下,SO3为固体,不能根据气体的摩尔体积计算其物质的量,故B错误;K2SO4中含有2个K+,K2SO4的物质的量为1 mol,含有的钾离子数为2NA,故C错误;由3NO2+H2O
===2HNO3+NO,3 mol NO2和足量H2O反应,转移2NA个电子,故D错误。故选A。
二、简答题
13.(2019·安徽合肥期中)利用“化学计量在实验中的应用”的相关知识进行填空(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(1)0.2 mol氨气中含有的NH3分子数是 ,含氢原子数是 。
(2)H2SO4的摩尔质量是 , 49 g 的H2SO4中含有
mol氧原子,能与 mol NaOH恰好完全反应。
解析:(1)含有的NH3分子数N(NH3)=n(NH3)·NA=0.2NA;每个氨分子中含有3个氢原子,含氢原子数N(H)=3×n(NH3)·NA=0.6NA。
(2)H2SO4的相对分子质量为98,H2SO4的摩尔质量为98 g·mol-1;49 g 的H2SO4的物质的量为n(H2SO4)=
==0.5 mol,每个H2SO4分子中含有4个氧原子,含有氧原子物质的量n(O)=4×n(H2SO4)=2 mol;每1 mol H2SO4中含有2 mol氢离子,可以消耗2 mol NaOH,所以49 g 的H2SO4物质的量为0.5 mol,可以和1 mol NaOH恰好完全反应。
答案:(1)0.2NA 0.6NA (2)98 g·mol-1 2 1
14.(2019·甘肃临泽期中)利用相关知识填空。
(1)等质量的SO2和SO3物质的量之比是 ;所含的氧原子个数之比是 。
(2)4.8 g CH4中所含氢原子数与 g水所含氢原子数相等。
(3)24.8 g Na2R含Na+0.8 mol,则Na2R的摩尔质量为 。
(4)标准状况下,一定量的N2与22.4 L CO所含电子的物质的量相等,则N2的质量是 。
解析: (1)设质量都为m g,则等质量的 SO2和SO3 物质的量之比是∶=5∶4,所含的氧原子个数之比是 (5×2)∶(4×3)=5∶6。
(2)n(CH4)==0.3 mol,n(H)=1.2 mol,则水的物质的量为 0.6 mol,质量为 0.6 mol×18 g/mol=10.8 g。
(3)Na+ 为 0.8 mol,则 Na2R 为 0.4 mol,Na2R 摩尔质量==62 g/mol。
(4)标准状况下 22.4 L CO 的物质的量为 1 mol, N2 和 CO 分子中都含有 14 个电子,二者含有电子的物质的量相等,说明二者物质的量相等,则 N2的物质的量为 1 mol,其质量为 28 g/mol×1 mol=28 g。
答案:(1)5∶4 5∶6 (2)10.8 (3)62 g/mol (4)28 g
15.(2019·河北武邑月考)(1)若某原子的摩尔质量是M g/mol,则一个该原子的真实质量是 g。
(2)483 g Na2SO4·10H2O中所含的Na+的物质的量是 ,
SO的物质的量是 ,所含H2O分子的数目是 个。
(3)标准状况下,4 g H2、16 g O2、1 mL H2O中,所含分子数最多的是 ,含原子数最多的是 ,质量最小的是 ,体积最小的是 。
(4)等质量的O2和O3,它们的物质的量之比为 ,所含分子个数比为 ,所含氧原子个数比为 。
解析:(1)某原子的摩尔质量是M g/mol,1 mol该原子的质量为M g,1 mol该原子所含原子数为6.02×1023个,则一个原子的真实质量是 g。
(2)n(Na2SO4·10H2O)==1.5 mol,所含Na+的物质的量n(Na+)=1.5 mol×2=3 mol,SO的物质的量n(SO)=1.5 mol,H2O的物质的量n(H2O)=1.5 mol×10=15 mol,所含H2O分子的数目为15 mol×6.02×1023mol-1=9.03×1024个。
(3)n(H2)=4 g÷2 g/mol=2 mol,n(O2)=16 g÷32 g/mol=0.5 mol,n(H2O)== mol,分子的物质的量越大,所含分子数越多,所含分子数最多的是4 g H2;4 g H2中所含原子的物质的量为2 mol×2=4 mol,标准状况下16 g L O2中所含原子的物质的量为0.5 mol×2=1 mol,1 mL H2O中所含原子的物质的量为 mol ×3= mol,所含原子数最多的是4 g H2;1 mL H2O的质量为1 mL×1 g/mL=1 g,质量最小的是1 mL H2O;标准状况下H2、O2呈气态,H2O呈液态,体积最小的是1 mL H2O。
(4)O2、O3的摩尔质量依次为32 g/mol、48 g/mol,根据n=,等质量的O2和O3的物质的量之比为48∶32=3∶2,所含分子数之比为3∶2,所含O原子个数比为1∶1。
答案:(1) (2)3 mol 1.5 mol 9.03×1024 (3)4 g H2 4 g H2 1 mL H2O 1 mL H2O (4)3∶2 3∶2 1∶1
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