高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步练习题

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1.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积质检的相互关系进行简单判断与计算。
能力构建
关于阿伏加德罗常数判断的常见陷阱归纳及应对策略
1．利用物质状态设陷阱
考查气体摩尔体积相关判断时，常用标准状况下为非气态的物质迷惑考生，如：盐酸、氨水、苯等。因此，要着重强调谨记气体摩尔体积适用对象为气体，对非气态物质不适用。此外，还要识记、掌握常见物质的状态，如标准状况下，H2O为液态或固态 、SO3为固态等。另外，气体摩尔体积和阿伏加德罗常数定律适用于混合气体。
2．利用状况条件设陷阱
考查气体摩尔体积相关判断时，常在常温常压、25 ℃ 101 kPa等非标准状况条件下使用气体摩尔体积，所以要注意气体摩尔体积使用的条件。此外，物质的质量、物质的量一般不受温度压强影响，不要受到气体摩尔体积使用条件的影响，要避免思维定势。
3．利用物质结构设陷阱
考查一定量物质中含有的微粒数，如分子数、原子数、电子数、质子数、中子数时。其中电子数的考查主要集中在对稀有气体氦、氖等单原子分子，氯气、氧气、氮气等双原子分子，臭氧、等多原子分子等。在判断中子数时，要弄清楚不同核素中的中子数，如氕、氘、氚。此外，要熟知质子数、中子数、质量数三者间的关系。
典型例题
例1 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
【答案】D
【解析】2.4 g Mg的物质的量为0.1 ml，而1 ml Mg变成Mg2+时失去2 ml电子，2.4 g Mg应失去0.1×2 ml电子，即为0.2NA，A错误；2 g氢气为1 ml H2，含有氢原子个数为2NA，B错误；N2为双原子分子，3.01×1023个氮分子中所含原子数为2×3.01×1023，即NA，C错误；D中17 g NH3的物质的量为1 ml，含有的电子数为10NA，正确。
例2 （2021·福建省武平县第一中学高一月考）NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A．标准状况下，22.4L的单质气体一定含有2NA个原子
B．常温常压下，由32gO2与O3组成的混合气体中含有的分子总数小于NA
C．常温下，7.8g固体Na2O2中，含有的阴阳离子总数为0.4NA
D．1mlSO2与足量O2充分反应，转移的电子数为2NA
【答案】B
【解析】
A．标准状况下，22.4L的单质气体不一定含有2NA个原子，比如臭氧，则含有3NA个原子，故A错误；
B．常温常压下，32gO2物质的量为1ml，含有的分子数为NA，32g O3物质的量小于1ml，含有的分子数小于NA，由32gO2与O3组成的混合气体中含有的分子总数小于NA，故B正确；
C．常温下，7.8g固体Na2O2物质的量为1ml，含有的阴阳离子总数为0.3NA，故C错误；
D．二氧化硫与氧气反应是可逆反应，因此1mlSO2与足量O2充分反应，转移的电子数小于2NA，故D错误；
答案为B。
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2．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金属钙的物质的量为1 ml
C．1 ml O2分子的质量等于1 ml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
【解析】A选项，28 g氮气含有N2分子=1 ml，则含2NA个氮原子；B选项，4 g金属钙的物质的量为=0.1 ml；C选项，1 ml O2分子的质量是32 g，1 ml氧原子的质量是16 g。
2．（2021·四川省仁寿第二中学高一月考）临床证明磷酸氯喹对治疗新冠肺炎有一定的疗效，磷酸氯喹常温下为固体，化学式为C18H32ClN3O8P2。NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于磷酸氯喹的说法正确的是
A．磷酸氯喹的摩尔质量为515.5
B．含0.3NA个P原子的C18H32ClN3O8P2物质的量为0.1ml
C．标准状况下，4.48LC18H32CIN3O8P2含有0.2NA个氯原子
D．10g磷酸氯喹中m(H)：m(O)=1：4
【答案】D
【解析】
A．由化学式可知，磷酸氯喹的摩尔质量为515.5g/ml，故A错误；
B．由化学式可知，磷酸氯喹分子中含有2个磷原子，则含0.3NA个磷原子的磷酸氯喹物质的量为×=0.15ml，故B错误；
C．标准状况下，磷酸氯喹为固态，无法计算4.48L磷酸氯喹的物质的量和含有的氯原子个数，故C错误；
D．由化学式可知，磷酸氯喹中氢原子和氧原子的质量比为1ml×32×1g/ml：1ml×8×16g/ml=1：4，故D正确；
故选D。
3．（2021·河南南阳市·南阳中学高一月考）现有m g某X2气体，它的摩尔质量为M g∙ml−1，阿伏加德罗常数用NA表示，则：
（1）该气体的物质的量为___________ml。
（2）一个X原子的质量___________g。
（3）该气体溶于水后形成V L溶液，其溶液的物质的量浓度为___________ml∙L−1
（4）相同状况下，若X2与氮气以体积比1：4混合，该混合气体相对氢气密度为14.4，X2的相对分子质量为___________。
（5）若标况下X2的密度为1.25 g/L，X原子最外层有___________个电子。
【答案】
（1）
（2）
（3）
（4）32
（5）5
【分析】
（1）根据物质的质量与物质的量关系式可知：m g摩尔质量为M g∙ml−1的某X2气体的物质的量n=ml。
（2）m g某X2气体的物质的量是ml，所含分子的个数是，由于该物质分子是双原子分子，则其中含有的X原子数目是，固该一个X原子的质量为 。
（3）m g摩尔质量为M g∙ml−1的某X2气体的物质的量n=ml，该气体溶于水后形成V L溶液，其溶液的物质的量浓度c=ml/L。
（4）相同状况下，若X2与氮气以体积比1：4混合，该混合气体相对氢气密度为14.4，混合气体的平均相对分子质量是M=14.4×2=28.8，假设X2的相对分子质量为a，则，解得a=32，即X2的相对分子质量为32。
（5）若标况下X2的密度为1.25 g/L，则X2的摩尔质量为1.25 g/L×22.4 L/ml=28 g/ml，故X2的相对分子质量为28，X原子的质量数是14，该元素是7号N元素，原子核外电子排布是2、5，因此N原子最外层有5个电子。