高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量优秀第1课时综合训练题

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量优秀第1课时综合训练题，共11页。
[核心素养发展目标] 1.了解物质的量及其单位、阿伏加德罗常数、摩尔质量的含义与应用，利用物质的量将宏观物理量与微观粒子的个数联系起来，并能从宏观和微观结合的视角分析解决问题。2.能从物质的量的角度认识物质的组成及变化，建立物质的量、物质的质量和微观粒子数之间计算的思维模型。
一、物质的量的单位——摩尔
1．物质的量
(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)表示方法及含义
明确物质的量的规范表示
如1 ml H指1 ml氢原子，1 ml H2(氢气)指1 ml氢分子，不能说1 ml氢，指代不明确。
2．阿伏加德罗常数(NA)
特别提醒 阿伏加德罗常数的单位为ml－1。
3．物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数之间的关系
(1)关系式：n＝eq \f(N,NA)。
思考1 通过下图可进一步认识水的组成，并理解物质的量与微粒数目的关系？
提示 微粒的物质的量之比等于微粒的粒子数目之比。
思考2 运用物质的量与微粒数目的关系，分析下列问题。
(1)1 ml CO2中有1 ml C和2 ml O,0.5 ml CO2中有0.5 ml C和1 ml O。0.25 ml CO2含有0.5 ml氧原子。
(2)1 ml Na2SO4中含有Na＋的数目是1.204×1024，与2 ml NaCl含有相同Na＋数目。
(3)0.2 ml NH3与0.3 ml H2O中所含H原子数一样多。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，0.3 ml H2O中含3NA个电子。
(2)结论：微粒之间的物质的量之比等于微粒的粒子数之比。
1．判断正误
(1)物质的量可以理解为物质的数量( )
(2)1 ml任何粒子所含有的粒子数相等( )
(3)阿伏加德罗常数就是6.02×1023( )
(4)1 ml水中含有2 ml氢和1 ml氧( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)×
2．下列叙述正确的是( )
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H3PO4的物质的量是0.25 ml
D．2H既可以表示2个氢原子又可以表示2 ml氢原子
答案 C
解析 物质的量是国际单位制中7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H3PO4分子中含有4个O，即1 ml H3PO4中含有4 ml O，含有6.02×1023个氧原子的H3PO4的物质的量是0.25 ml，C项正确；2H可以表示2个氢原子，但不能表示2 ml氢原子，2 ml氢原子应表示为2 ml H。
物质的量的理解——“四化”
二、摩尔质量
1．摩尔质量
2．物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系
n＝eq \f(m,M)，m＝n·M。
思考1 摩尔质量与相对分子质量(或相对原子质量)是否等同，为什么？
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·ml－1”为单位时，两者在数值上相等，但前者单位是g·ml－1，后者单位是1，故两者不等同。
思考2 结合下列问题，总结摩尔质量的计算方法。
(1)已知氨气的相对分子质量为17，则氨气的摩尔质量为________。
(2)1.28 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________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(4)已知一个碳原子(12C)的质量为a g,1个某分子的质量为b g，则该分子的摩尔质量为________。
提示 (1) 17 g·ml－1 (2)64 g·ml－1
(3)bNA g·ml－1 (4)eq \f(12b,a) g·ml－1
1．判断正误
(1)氯化氢的摩尔质量是36.5 g( )
(2)氮的摩尔质量是28 g·ml－1( )
(3)CH4的摩尔质量和NA个CH4分子的质量相等( )
(4)2NA个CO2的摩尔质量为88 g·ml－1( )
(5)Fe的摩尔质量为56 g·ml－1，则1个Fe原子质量为eq \f(56,NA) g( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
2．我国科学家屠呦呦发现青蒿素，它是一种用于治疗疟疾的药物，2015年10月获得诺贝尔生理学或医学奖。下列有关青蒿素(化学式：C15H22O5)的叙述正确的是( )
A．青蒿素的摩尔质量为282
B．6.02×1023个青蒿素分子的质量约为282 g
C．1 ml青蒿素的质量为282 g·ml－1
D．282 g青蒿素中含有15个碳原子
答案 B
解析 青蒿素的摩尔质量应该为282 g·ml－1，故A错误；6.02×1023个青蒿素分子的物质的量约为1 ml，其质量约为282 g·ml－1×1 ml＝282 g，故B正确、C错误；282 g青蒿素的物质的量为1 ml,1 ml青蒿素中含有15 ml碳原子，故D错误。
1．(2023·重庆合川中学高一月考)下列有关说法中正确的是( )
A．原子、电子、质子、凳子等都可用物质的量来描述
B．1 ml任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
C．1 ml CO2中含1 ml碳和2 ml氧
D．“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
答案 D
解析 凳子是宏观物质，不可用物质的量来描述，A错误；1 ml CO2中含1 ml碳原子和2 ml氧原子，C错误。
2．(2022·青岛校级月考)碳中和指控制一段时间内温室气体排放总量，实现CO2“零排放”。CO2的摩尔质量为( )
A．12 B．44 g·ml－1
C．12 g·ml－1 D．44
答案 B
解析 CO2的摩尔质量为(12＋16×2)g·ml－1＝44 g·ml－1。
3．下雪时，常用融雪剂清理路面。醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂，但对道路、混凝土构件、桥梁设施等有害，对植物生长也有影响，目前正在研究环保高效的融雪剂。下列关于CH3COOK的叙述正确的是( )
A．CH3COOK的相对分子质量为98 g·ml－1
B．CH3COOK的摩尔质量为98 g
C．1 ml CH3COOK含有1.806×1024个H
D．1 ml CH3COOK含有2 ml氧
答案 C
解析 CH3COOK的相对分子质量为98，故A错误；摩尔质量的单位为g·ml－1，在数值上等于该物质的相对分子质量，故B错误；CH3COOK中含3个H原子，故1 ml CH3COOK含有3 ml H原子即1.806×1024个H，故C正确；指代不明，没指明是氧原子还是氧气分子，故D错误。
4．计算填空：
(1)2 ml NO2中含________ ml氮原子，________(用NA表示阿伏加德罗常数的值，下同)个氧原子，________个质子，质量是________ g。
(2)40.5 g某金属氯化物RCl2含有0.6 ml氯离子，则金属R的摩尔质量为________。
(3)已知0.4 ml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)2 4NA 46NA 92 (2)64 g·ml－1 (3)①5.6 g ②36 g·ml－1
题组一 物质的量及其单位
1．下列对摩尔(ml)的有关说法不正确的是( )
A．摩尔是一个单位而非物理量
B．氧气的摩尔质量就是其相对分子质量
C．物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁
D．0.5 ml氦气约含有3.01×1023个原子
答案 B
解析 物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，故A正确；当氧气的摩尔质量以g·ml－1为单位时，其数值等于其相对分子质量，故B错误；物质的量是连接宏观量和微观量的桥梁，故C正确；氦气是单原子分子，0.5 ml氦气约含有原子的数目为0.5 ml×6.02×1023 ml－1＝3.01×1023，故D正确。
2．相等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述正确的是( )
①它们所含的分子数目之比为1∶1 ②它们所含的O原子数目之比为1∶2 ③它们所含的原子总数目之比为2∶3 ④它们所含的C原子数目之比为1∶1 ⑤它们所含的电子数目之比为7∶11
A．①②③④ B．②③
C．④⑤ D．①②③④⑤
答案 D
解析 CO、CO2的物质的量相同，所含分子数目相同，①正确；二者所含O原子数目之比等于其分子中所含O原子个数比，②正确；同理可知③④正确；1个CO分子中所含电子数为14，而1个CO2分子中所含电子数为22，故等物质的量的CO、CO2所含电子数目之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。
3．(2022·昆明高一期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA
B．1 ml Na与O2在一定条件下完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物时转移电子数为NA
C．0.1 ml Na2O2中含有的阴离子的数目为0.2NA
D．1 ml氧的质量为16 g
答案 B
解析 等物质的量的N2和CO所含分子数相等，但不一定是NA，故A错误；按得失电子守恒，1 ml Na与氧气完全反应生成Na2O和Na2O2的混合物，转移的电子数目为NA，故B正确；氧指代不明，应为1 ml氧原子的质量为16 g，故D错误。
题组二 摩尔质量
4．下列关于摩尔质量的说法正确的是( )
A．摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量
B．1 ml H2SO4的质量与H2SO4的摩尔质量相同
C．摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等
D．某物质的物质的量越多，对应的摩尔质量越大
答案 A
解析 B项，二者的数值相同，但单位分别为g和g·ml－1，错误；C项，摩尔质量以g·ml－1为单位时，摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等，错误；D项，摩尔质量不随物质的量的多少发生变化，错误。
5．下列关于物质的量、摩尔质量的叙述正确的是( )
A．0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B．1 ml OH－的质量为17 g·ml－1
C．氢氧化钠的摩尔质量是40 g
D．2 ml水的摩尔质量是1 ml水的摩尔质量的2倍
答案 A
解析 0.012 kg 12C中含有1 ml碳原子，约6.02×1023个碳原子，故A正确；氢氧化钠的摩尔质量为40 g·ml－1,40 g为1 ml氢氧化钠的质量，故C错误；水的摩尔质量为18 g·ml－1，与水的物质的量多少无关，故D错误。
6．(2022·湖南衡阳高一期末)下列关于物质的量和摩尔质量的叙述正确的是( )
A．氨气的摩尔质量是17 g
B．0.5 ml O2中约含有3.01×1023个氧分子
C．1 ml氢中含有2 ml氢原子和2 ml电子
D．1 ml任何纯净物都含有相同的原子数
答案 B
解析 氨气的摩尔质量是17 g·ml－1，故A错误；1 ml O2中约含有6.02×1023个氧分子，则0.5 ml O2中约含有3.01×1023个氧分子，故B正确；没有指明是氢原子还是氢分子，故C错误；由于纯净物中含有的原子数不一定相同，则1 ml纯净物中含有的原子数不一定相同，故D错误。
题组三 与eq \f(m,M)＝n＝eq \f(N,NA)有关的综合计算
7．25 g胆矾(CuSO4·5H2O)固体的物质的量为( )
A．0.16 ml B．0.05 ml
C．0.08 ml D．0.10 ml
答案 D
解析 25 g胆矾(CuSO4·5H2O)固体的物质的量n＝eq \f(m,M)＝eq \f(25 g,250 g·ml－1)＝0.1 ml，故D符合题意。
8．(2022·安徽合肥一中高一期末)一个氯原子的质量为a g，一个12C的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．氯元素的相对原子质量为eq \f(12a,b)
B．氯元素的摩尔质量为aNA g·ml－1
C．m g该氯原子的物质的量为eq \f(m,aNA) ml
D．n g该氯原子所含的电子数为eq \f(17n,aNA)
答案 C
解析 eq \f(12a,b)是氯原子的相对原子质量，不是氯元素的相对原子质量，故A错误；aNA g·ml－1是氯原子的摩尔质量，不是氯元素的摩尔质量，故B错误；m g该氯原子的个数为eq \f(m g,a g)＝eq \f(m,a)，则该氯原子的物质的量为eq \f(m,aNA) ml，故C正确；n g该氯原子所含的电子数为eq \f(n g,a g)×17＝eq \f(17n,a)，故D错误。
9．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·ml－1 D．32 g·ml－1
答案 D
解析 气体的物质的量n＝eq \f(1.505×1023,6.02×1023 ml－1)＝0.25 ml，气体的摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(8 g,0.25 ml)＝32 g·ml－1。
10.意大利罗马大学的Fulvi Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，N4分子的结构如图所示，下列说法正确的是( )
A．N4属于一种新型化合物
B．N4与N2的摩尔质量相等
C．等质量的N4与N2所含原子的个数比为1∶1
D．等质量的N4与N2所含分子的个数比为2∶1
答案 C
解析 N4属于单质，A错误；N4与N2的摩尔质量分别为56 g·ml－1和28 g·ml－1，B错误；等质量的N4与N2的物质的量之比为1∶2，所含分子的个数比为1∶2，所含原子的个数比为1∶1，C正确、D错误。
11．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A．2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
B．在1 ml Na2SO4中Na＋数约为6.02×1023
C．1 ml氮气所含的电子数目为NA
D．17 g氨气所含电子数目为10NA
答案 D
解析 2.4 g Mg的物质的量是eq \f(2.4 g,24 g·ml－1)＝0.1 ml,0.1 ml Mg变成镁离子时失去的电子数目为0.2NA，A错误；在1 ml Na2SO4中Na＋数约为1.204×1024，B错误；1个N2分子中含有14个电子，故1 ml N2含有14NA个电子，C错误；17 g氨气的物质的量为eq \f(17 g,17 g·ml－1)＝1 ml,1个NH3分子中含有10个电子，故1 ml NH3所含电子数目为10NA，D正确。
12．(2022·北京高一月考)已知：①在某发烟硫酸(H2SO4·SO3)中，I2和I2O5反应生成I2(SO4)3。②I2(SO4)3溶于水生成I2和I2O4。下列说法正确的是( )
A．该发烟硫酸的摩尔质量为178
B．反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3∶2
C．反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3
D．若反应②中消耗2 ml I2(SO4)3，则转移电子3 ml
答案 D
解析 发烟硫酸(H2SO4·SO3)的摩尔质量是178 g·ml－1，故A错误；I2中碘为0价，I2O5中碘为＋5价，得到＋3价的碘化合物I2(SO4)3，则化学方程式为4I2＋6I2O5＋15H2SO4·SO3===10I2(SO4)3＋15H2O，还原剂I2与氧化剂I2O5的物质的量之比为2∶3，故B错误；I2(SO4)3溶于水生成I2和I2O4，另外还应生成H2SO4，根据反应物与产物中I元素的化合价可推知I2与I2O4的物质的量之比为1∶3，则化学方程式：4I2(SO4)3＋12H2O===I2＋3I2O4＋12H2SO4,4I2(SO4)3～I2～6e－，所以消耗2 ml I2(SO4)3，则转移3 ml电子，故C错误、D正确。
13．(2022·河北廊坊第七中学高一月考)完成下列计算：
(1)硫原子的摩尔质量是______________。
(2)0.5 ml H2SO4的质量是______________g，含______________个分子，含___________ ml氧原子，能和______________ ml NaOH完全反应。
(3)含0.4 ml Cl－的氯化镁是______________ ml，质量是__________ g，它跟_________ g氯化钠含有相同数目的Cl－。
(4)0.3 ml NH3和0.4 ml CO2的质量之比为__________，所含原子数之比为______________。
(5)已知4.8 g某混合气体含分子数为0.15NA，该气体的平均摩尔质量为______________。
答案 (1)32 g·ml－1 (2)49 0.5NA 2 1 (3)0.2 19 23.4 (4)51∶176 1∶1
(5)32 g·ml－1
解析 (2)0.5 ml H2SO4的质量是0.5 ml×98 g·ml－1＝49 g，含有的分子个数为0.5NA，含有的氧原子数为4×0.5NA＝2NA，物质的量为2 ml，共1 ml H＋，故能和1 ml NaOH完全反应。(3)1 ml氯化镁中含有2 ml氯离子，故含0.4 ml Cl－的氯化镁是0.2 ml，质量是0.2 ml×95 g·ml－1＝19 g；与0.4 ml氯化钠含有相同数目的Cl－，氯化钠的质量为0.4 ml×58.5 g·ml－1＝23.4 g。
(4)0.3 ml NH3和0.4 ml CO2的质量之比为0.3×17∶0.4×44＝51∶176，所含原子数之比为0.3×4∶0.4×3＝1∶1。
(5)该混合气体的物质的量为eq \f(0.15NA,NA ml－1)＝0.15 ml，平均摩尔质量为eq \f(m,n)＝eq \f(4.8 g,0.15 ml)＝32 g·ml－1。
14．下表是某地市场上销售的一种“加碘食盐”包装袋上的部分文字说明：
(1)加碘盐不能长时间炖炒，且应避热、避光保存，你认为可能的原因是______________。
(2)实验分析发现，某批加碘盐中KIO3的含量为52 mg·kg－1。计算每千克加碘盐中KIO3的物质的量为____________和碘的质量为____________。
(3)若成人每天需摄入0.15～0.20 mg碘才能满足人体健康需要，通过计算说明成人平均每天食用6.0 g这种加碘盐能否获得需要的碘______________(填“能”或“不能”)。
答案 (1)KIO3在热或光作用下会分解
(2)2.4×10－4 ml 3.1×10－2 g(31 mg)
(3)能
解析 (1)加碘盐的配料为氯化钠、碘酸钾，其中碘酸钾的性质与氯酸钾相似，在热或光的作用下易分解，故为防止碘酸钾的分解，加碘盐不能长时间炖炒，且应避热、避光保存。(2)每千克加碘盐中KIO3的质量为52 mg，n(KIO3)＝eq \f(0.052 g,214 g·ml－1)≈2.4×10－4 ml，m(I)＝52 mg×eq \f(127,214)≈31 mg。(3)由(2)可知，每千克加碘盐中含碘31 mg,6.0 g加碘盐中含碘31 mg·kg－1×0.006 kg＝0.186 mg，在0.15～0.20 mg范围内，可以获得需要的碘。
15．(2022·福建华安县第一中学高一月考)下图是已破损的维生素C(简写作VC)说明书部分信息。已知维生素C由碳、氢、氧三种元素组成。回答下列问题：
(1)VC的化学式为________________，摩尔质量为______________。
(2)VC中碳、氢元素的质量比为________________，0.1 ml VC中含氧原子数为_________。
(3)某同学妈妈每天按上述用法与用量服用该VC片剂，该同学建议妈妈食用西红柿来代替VC片，若100 g西红柿含30 mg VC，则该同学妈妈每天需食用西红柿______________g才可达到服用上述VC片的效果。
答案 (1)C6H8O6 176 g·ml－1 (2)9∶1 0.6 NA (3)200
解析 (1)由图示可知：VC的相对分子质量为176，每个VC分子中含有6个碳原子、8个氢原子，含有氧原子的个数为eq \f(176－12×6－1×8,16)＝6，则VC的化学式为C6H8O6，摩尔质量为176 g·ml－1。(2)VC中碳、氢元素的质量比为(12×6)∶(1×8)＝9∶1；0.1 ml VC中含氧原子数为0.6NA。(3)若100 g西红柿含30 mg VC，则每天需食用西红柿eq \f(3×2×10 mg,30 mg)×100 g＝200 g才可达到服用上述VC片的效果。前提条件
公式
任意状态的任意物质
M＝eq \f(m,n)(定义式)
已知一个粒子的质量
M＝m(粒子)×NA
已知一个粒子的质量和一个12C原子的质量
M＝eq \f(m粒子,\f(1,12)m12C)
配料：氯化钠(NaCl)、碘酸钾(KIO3)
含碘量：20～40 mg·kg－1
保质期：18个月
食用方法：勿长时间炖炒
储藏方法：避热、避光、防潮