人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量练习题，共10页。

[基础巩固]


一、物质的量


1．下列说法中正确的是( )


A．1 ml H2SO4的质量为98 g·ml－1


B．SO2的摩尔质量为64 g·ml－1


C．SO2的摩尔质量与SO2的相对分子质量相等


D．1 ml氧的质量为32 g


[解析] A中1 ml H2SO4的质量是98 g；C中两者数值相等，单位不同；D中1 ml氧指代不明。


[答案] B


2．相等物质的量的CO和CO2相比较，下列有关叙述中正确的是( )


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．①④ B．②③


C．④⑤D．全部


[解析] 题中CO和CO2的物质的量相同，所含有的CO和CO2的分子数目也相同，①正确；又因CO和CO2分子中的O原子数分别为1和2，相同物质的量的CO和CO2，所含的O原子数目之比为1∶2，②正确；CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3，③正确；相同物质的量的CO和CO2，C原子数目之比也是1∶1，④正确；CO和CO2分子中电子总数分别为14和22，相同物质的量的CO和CO2电子总数之比为14∶22＝7∶11，⑤正确。


[答案] D


3．下列叙述正确的是( )


①常温常压下，14 g由N2和CO组成的混合气体含有的原子数目为NA


②常温常压下，8 g O2含有4NA个电子


③分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有氧原子数为2NA


④18 g H2O中含的电子数为10NA


A．①③④ B．①②③④


C．①②③D．②③④


[解析] 由于N2和CO的摩尔质量相等，都为28 g·ml－1,14 g混合气体的物质的量为0.5 ml，原子总数为NA，①正确；一个O2分子中含16个电子，8 g O2中含电子数：eq \f(8 g,32 g·ml－1)×16×NA＝4NA，②正确；NO2、CO2分子中均含2个氧原子，故氧原子数必为分子总数的2倍，③正确；1个H2O分子中含10个电子，则18 g H2O中电子数为eq \f(18 g,18 g·ml－1)×10×NA＝10NA，④正确。


[答案] B


4．(1)3.01×1023个氯气分子的物质的量是________。


(2)1.5 ml Na2SO4·10H2O中所含Na＋的物质的量是________，所含SOeq \\al(2－,4)的物质的量是________，所含H2O的数目是________。


(3)一定量的Na2CO3中，碳原子和氧原子的物质的量之比为________。


(4)0.5 ml NaOH中含有电子的物质的量是________，在________ml Na2CO3中所含Na＋数目与上述0.5 ml NaOH所含Na＋数目相等。


[解析] (1)n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023ml－1)＝0.5 ml。


(2)每个Na2SO4·10H2O含有Na＋、SOeq \\al(2－,4)、H2O数目分别为：2、1、10，故1.5 ml Na2SO4·10H2O所含Na＋、SOeq \\al(2－,4)物质的量分别是：1.5 ml×2＝3 ml、1.5 ml，含H2O的数目为：1.5 ml×10×6.02×1023 ml－1＝9.03×1024。


(3)每个Na2CO3中含有一个碳原子和三个氧原子，所以碳原子和氧原子个数比为1∶3。


(4)每个NaOH所含电子数目为20，故0.5 ml NaOH中含10 ml电子。每个Na2CO3中含有2个Na＋，所以0.5 ml NaOH含有0.5 ml Na＋，而对应的Na2CO3的物质的量为eq \f(0.5,2) ml＝0.25 ml。


[答案] (1)0.5 ml


(2)3 ml 1.5 ml 9.03×1024或15NA


(3)1∶3


(4)10 ml 0.25


二、摩尔质量


5．下列说法正确的是( )


A．32 g O2所含的原子数目为NA


B．0.5 ml H2SO4含有的原子数目为3.5 NA


C．HNO3的摩尔质量是63 g


D．0.5 NA个氯气(Cl2)分子的物质的量是1 ml


[解析] 32 g O2所含原子数为：eq \f(32 g,32 g/ml)×2×NA＝2NA，A错误；0.5 ml H2SO4含有的原子数目为0.5 ml×7×NA＝3.5 NA，B正确；摩尔质量的单位是g/ml，C错误；0.5NA个Cl2的物质的量为eq \f(0.5 NA,NA) ml＝0.5 ml，D错误。


[答案] B


6．偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )


A．偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60 g


B．6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60 g


C．1 ml偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·ml－1


D．6 g偏二甲肼(C2H8N2)含有NA个偏二甲肼(C2H8N2)分子


[解析] A项，摩尔质量的单位是g·ml－1，错；B项，6.02×1023个分子就是1 ml，其质量为1 ml×60 g·ml－1＝60 g，正确；C项，质量的单位为g，错；D项，6 g偏二甲肼的物质的量为0.1 ml，分子个数为0.1NA。


[答案] B


三、以物质的量为核心的定量计算


7．a ml H2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为( )


A.eq \f(a,4b) ml－1 B.eq \f(b,4a) ml－1


C.eq \f(a,b) ml－1 D.eq \f(b,a) ml－1


[解析] 由n、N和NA的换算关系，NA＝eq \f(N,n)， a ml H2SO4所含氧原子的物质的量为4a ml，共b个，则NA＝eq \f(b,4a ml)＝eq \f(b,4a) ml－1。


[答案] B


8．下列各组物质中，组成物质微粒的物质的量最多的是( )


A．0.4 ml O2


B．4℃时5.4 mL水(水的密度为1 g·cm－3)


C．10 g氖气


D．6.02×1023个硫酸分子


[解析] 将上述物质的质量和物质中微粒数换算成物质的量再进行比较。4℃时水的密度为1 g·cm－3,5.4 mL水即5.4 g，相当于0.3 ml H2O；Ne的摩尔质量是20 g·ml－1,10 g Ne的物质的量为0.5 ml；6.02×1023个硫酸分子相当于1 ml H2SO4分子。


[答案] D


[能力提升]


9．已知15 g A和10.5 g B恰好完全反应生成7.2 g C、1.8 g D和0.3 ml E，则E的摩尔质量是( )


A．100 g·ml－1B．111 g·ml－1


C．55 g·ml－1D．55 g


[解析] 根据质量守恒定律，可知反应生成E的质量为15 g＋10.5 g－7.2 g－1.8g ＝16.5 g，故E的摩尔质量为16.5 g÷0.3 ml＝55 g·ml－1。


[答案] C


10．设一个C－12原子的质量为a g，一个R原子的质量为b g，阿伏加德罗常数的值为NA，则R原子的摩尔质量可表示为( )


A．12ab g·ml－1 B.eq \f(12,ab) g·ml－1


C．aNA g·ml－1D．bNA g·ml－1


[解析] 1 ml R原子所具有的质量的数值即为R原子的摩尔质量的数值，即R原子的摩尔质量为bNA g·ml－1，D项正确。


[答案] D


11．在一定条件下，某化合物X受热分解：2Xeq \(=====,\s\up17(△))A↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体的平均摩尔质量为22.86 g·ml－1。则X的相对分子质量为 ( )


A．11.43B．45.72


C．80.01D．160.02


[解析] 由反应式可知，2 ml X分解生成了7 ml混合气体，7 ml混合气体的质量为7 ml×22.86 g·ml－1＝160.02 g，则2 ml X的质量为160.02 g，故X的相对分子质量为80.01。


[答案] C


12．(1)49 g H2SO4的物质的量是________；1.5 ml H2SO4的质量是________，其中含有________ml H，含有________g O。


(2)摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。


①已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为________。


②NA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________。


③已知一个铁原子的质量为bg，则铁原子摩尔质量为________。


[解析] (1)H2SO4的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：n(H2SO4)＝eq \f(mH2SO4,MH2SO4)；1个H2SO4中含有2个H、4个O，则1 ml H2SO4中含有2 ml H、4 ml O；O的质量、摩尔质量和物质的量三者之间的关系是：m(O)＝n(O)·M(O)。


(2)依据摩尔质量的定义式：M＝eq \f(m,n)，结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式，不要忘记单位。


[答案] (1)0.5 ml 147 g 3 96


(2)①17 g·ml－1 ②eq \f(aNA,b)g·ml－1


③bNA g·ml－1


13．有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8 g，其物质的量为0.3 ml。求：


(1)混合气体中二氧化碳的物质的量为________，一氧化碳的物质的量为________。


(2)混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后，剩余气体的质量为________，所含分子数为________。


(3)等质量的氧气和臭氧(O3)物质的量之比为________，所含氧原子数之比为________。


(4)NO和O2可发生反应：2NO＋O2===2NO2，现有a ml NO和b ml O2充分反应后氮原子与氧原子的个数比为________。


[解析] (1)设混合气体中CO2的物质的量为x，则一氧化碳的物质的量为(0.3 ml－x)。根据质量守恒，有44 g·ml－1×x＋28 g·ml－1×(0.3 ml－x)＝10.8 g，解得x＝0.15 ml,0.3 ml－x＝0.15 ml。


(2)混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后，CO2全部被吸收，剩余气体为CO。


m(CO)＝M(CO)×n(CO)＝28 g·ml－1×0.15 ml＝4.2 g。


N(CO)＝0.15 ml×6.02×1023 ml－1＝9.03×1022。


(3)氧气和臭氧都是由氧原子构成的分子，所以当二者质量相等时，氧原子的物质的量是相等的。


(4)化学反应中原子进行了重新组合，但是原子的个数和种类没有改变。反应后氮原子与氧原子的个数比等于反应前氮原子与氧原子的个数比，即a∶(a＋2b)。


[答案] (1)0.15 ml 0.15 ml (2)4.2 g 9.03×1022


(3)3∶2 1∶1 (4)a∶(a＋2b)


14．Ⅰ.(1)0.3 ml 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 ml Al3＋的Al2(SO4)3中所含的SOeq \\al(2－,4)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 ml 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)。


Ⅱ.在一定条件下，有下列物质：


①8 g CH4、②6.02×1023个HCl分子、③2 ml O2。按由小到大的顺序填写下列空白(填写序号)：


(1)摩尔质量__________________________；


(2)物质的量__________________________；


(3)分子数目__________________________；


(4)原子数目__________________________；


(5)质量__________________________。


Ⅲ.请填写下表：


[解析] Ⅰ.(1)0.3 ml NH3分子中含质子数为0.3 ml×10×6.02×1023 ml－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1.806×1024÷10＝1.806×1023。(2)Al2(SO4)3中n(Al3＋)∶n(SOeq \\al(2－,4))＝2∶3，即0.4 ml∶n(SOeq \\al(2－,4))＝2∶3，n(SOeq \\al(2－,4))＝0.6 ml。(3)根据质量守恒定律m(C)＝16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝eq \f(4.24 g,0.04 ml)＝106 g/ml。(4)各物质的物质的量为①n(CO2)＝0.5 ml，②n(H2)＝4 ml，③n(N2)＝2 ml，④n(H2O)＝1 ml，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，②8g，③56 g，④18 g，故质量最大的是③；各物质含电子数为①11 ml，②8 ml，③28 ml，④10 ml，所含电子数最多的是③。


Ⅱ.(1)摩尔质量分别是16 g/ml,36.5 g/ml，32 g/ml，故顺序是①<③<②。


(2)8 g CH4的物质的量：


n(CH4)＝eq \f(mCH4,MCH4)＝eq \f(8 g,16 g/ml)＝0.5 ml,6.02×1023个HCl分子的物质的量：


n(HCl)＝eq \f(NHCl,NA)＝eq \f(6.02×1023,6.02×1023 ml－1)＝1 ml，


故顺序是：①<②<③。


(3)分子数目与物质的量成正比，故顺序同(2)。


(4)原子的物质的量：①中，0.5 ml×5＝2.5 ml，②中，1 ml×2＝2 ml，③中，2 ml×2＝4 ml。故顺序是：②<①<③。


(5)1 ml HCl的质量是36.5 g,2 ml O2的质量是64 g。故顺序是：①<②<③。


Ⅲ.摩尔质量与相对分子(原子)质量在数值上相等，故SO2的摩尔质量为64 g·ml－1,2 ml SO2的质量为64 g·ml－1×2 ml＝128 g，其分子数为 6.02×1023 ml－1×2 ml＝1.204×1024；6.02×1022个SOeq \\al(2－,4)的物质的量是6.02×1022÷6.02×1023 ml－1＝0.1 ml，SOeq \\al(2－,4)的摩尔质量为96 g·ml－1，其质量是96 g·ml－1×0.1 ml＝9.6 g。


[答案] Ⅰ.(1)1.806×1023 (2)0.6 ml


(3)106 g/ml (4)② ② ③ ③


Ⅱ.(1)①<③<② (2)①<②<③


(3)①<②<③ (4)②<①<③ (5)①<②<③


Ⅲ.











物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子(离子)数目
SO2
2 ml
SOeq \\al(2－,4)
6.02×1022
物质
摩尔质量
物质的量
质量
分子(离子)数目
SO2
64 g·ml－1
128 g
1.204×1024
SOeq \\al(2－,4)
96 g·ml－1
0.1 ml
9.6 g