化学必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量第1课时测试题

第1课时　物质的量及其单位——摩尔　摩尔质量

一、概念判断(判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”，共5小题，每题1分，共5分)

1．物质的量可以理解为物质的微观粒子数目。(　　)

提示：×。物质的量是表示物质粒子多少的物理量，是专有名词，不能理解为粒子数目。

2．1 mol OH－的质量是17 g·mol－1。(　　)

提示：×。1 mol OH－的质量是17 g，单位不对。

3．氧化钙的摩尔质量为56 g。(　　)

提示：×。氧化钙的摩尔质量为56 g·mol－1，单位不对。

4．0.012 kg 12C中所含碳原子数约为阿伏加德罗常数的值。(　　)

提示：√。

5．常温常压下，14 g乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的混合物中含有的氢原子的数目为2NA。(　　)

提示：√。

二、选择题(本题包括8小题，每题2分，共16分)

·题组1　物质的量、阿伏加德罗常数

1．(2021·眉山高一检测)下列对于“物质的量”、“摩尔”的理解正确的是(　　)

A．摩尔是表示物质粒子多少的物理量

B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol

C．物质的量就是物质的数量

D．1 mol氢含6.02×1023个H2

【解析】选B。物质的量是表示物质粒子多少的物理量，摩尔是物质的量的单位，故A错误；物质的量是一定数量粒子的集合体，单位是摩尔，简称摩，符号为mol，故B正确；物质的量是一种基本物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，故C错误；1 mol氢必须指出是氢原子还是氢气分子，该表示方法不合理，故D错误。

　【易错警示】物质的量——“四化”

2．下列有关阿伏加德罗常数(NA)的说法错误的是(　　)

A. 32 g O2所含的原子数目为NA

B. 0.5 mol SO2含有的原子数目为1.5NA

C. 1 mol H2O含有的H2O分子数目为NA

D.0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol

【解析】选A。32 g O2的物质的量是1 mol，氧原子的数目为2NA，A错误；1 mol SO2中含有3 mol原子，0.5 mol SO2中含有的原子数目为1.5NA，B正确；1 mol H2O中含有的H2O分子数目为NA，C正确；根据n＝可知0.5NA个氯气分子的物质的量是0.5 mol，D正确。

3．(金榜原创题)现有等物质的量的CO和CO2，则下列比较中正确的是(　　)

①所含的分子数目之比为1∶1

②所含的氧原子数目之比为1∶1

③所含的原子总数之比为2∶3

④所含的碳原子数目之比为1∶1

A.①②　　　B．②③　　　C．①②④　　　D．①③④

【解析】选D。CO和CO2的物质的量相同，则含有的CO和CO2的分子数目也相同，①正确。又因CO和CO2分子中的氧原子数分别为1和2，则相同物质的量的CO和CO2所含的氧原子数目之比为1∶2，②错误。相同物质的量的CO和CO2所含的原子总数之比为2∶3，③正确。相同物质的量的CO和CO2所含的碳原子数目之比为1∶1，④正确。

·题组2　摩尔质量

4．下列有关摩尔质量的描述或应用中，正确的是(　　)

A.1 mol OH－的质量为17 g·mol－1

B.二氧化碳的摩尔质量为44 g

C.铁原子的摩尔质量等于它的相对原子质量

D.一个钠原子的质量约为 g

【解析】选D。A项中1 mol OH－的质量为(16＋1＋me－)g＝17 g(由于e－的质量很小，可以忽略不计)；B项单位应为g·mol－1；C项没有指出以g·mol－1为单位，也没有指出在数值上相等；D项中是用1 mol Na的质量除以1 mol Na的原子数，求得每个钠原子的质量。

【易错警示】摩尔质量——“四性”

(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)近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于相对原子质量，如Na和Na＋的摩尔质量都为23 g·mol－1。

(3)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多少而改变。

(4)混合性：对于混合物来说，只要其组成一定，1 mol该混合物的质量就是该混合物的平均摩尔质量。

5．20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应，生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质，则E物质的摩尔质量为(　　)

A.100 g·mol－1　    B．108 g·mol－1

C.55 g·mol－1　    D．96 g·mol－1

【解析】选B。物质E的质量＝20 g＋14 g－8.8 g－3.6 g＝21.6 g，其摩尔质量＝21.6 g÷0.2 mol＝108 g·mol－1。

6．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约含有3×6.02×1023个H

【解析】选D。A项，元素是一个宏观概念，不能用物质的量表示，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，指代不明确，错误；D项，1 mol CH3COOK含有3 mol H，所以1 mol CH3COOK约含有3×6.02×1023个H，正确。

7．下列说法正确的是(　　)

A.1 mol H＋的质量是1 g

B.NaCl的摩尔质量是58.5 g

C.1 mol H2SO4的质量是98 g·mol－1

D.1 mol Na＋的质量是11 g

【解析】选A。质量的单位是克，摩尔质量的单位是g·mol－1，故B、C错；

Na＋的相对原子质量是23，故1 mol Na＋的质量为23 g，D错。

8．下列关于物质的量的叙述中，错误的是(　　)

A.1 mol氦气含有的原子数约为6.02×1023

B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子

C.1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧

D.1 mol Ne中约含有6.02×1024个电子

【解析】选C。C项没有指明微粒名称，应表述为1 mol H2O中含有2 mol H和1 mol O。

三、非选择题(本题包括2小题，共9分)

9．(5分)(素养新思维)20世纪80年代，物理学家们发现了一种新的陶瓷材料，其可以在零下200摄氏度左右的环境下实现超导性，也因此被称作“高温超导体”。这些陶瓷材料中有一种是钇钡铜化合物。这是一种最有前景的超导材料，未来或可应用于超导电缆、马达以及发电机等设备。

某超导陶瓷的化学组成为YBa2Cu3O7。试回答：

(1)66.7 g该超导陶瓷的物质的量是__________(相对原子质量为Y：89，Ba：137，Cu：64)

(2)该晶体中所含的钡原子与氧原子的物质的量之比是________；钡原子与氧原子的个数之比是________；0.6 mol该晶体中含有的氧原子数目是________。

【解析】(1)n＝＝0.1 mol。

(2)钡原子与氧原子的物质的量之比为2∶7，其个数之比也是2∶7，N(O)＝

0.6 mol×7×6.02×1023 mol－1＝2.53×1024。

答案：(1)0.1 mol　

(2)2∶7　2∶7　2.53×1024

10．(4分)(1)0.5 mol Al中含有______个铝原子，质量是________g；2.107×1024个铝原子是________mol Al，质量为________g。

(2)0.2 mol SO2气体中含有的分子数约为__________个，含有的原子数为__________个，其质量为________g。

【解析】(1)0.5 mol Al中含铝原子数约为0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023，m(Al)＝0.5 mol×27 g·mol－1＝13.5 g，n(Al)＝＝3.5 mol，m(Al)＝3.5 mol×27 g·mol－1＝94.5 g。

(2)0.2 mol SO2中N(SO2)≈0.2 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1023，原子数为1.204×1023×3＝3.612×1023，m(SO2)＝0.2 mol×64 g·mol－1＝12.8 g。

答案：(1)3.01×1023　13.5　3.5　94.5

(2)1.204×1023　3.612×1023　12.8

一、选择题(共9题，每小题4分，共36分)

1．(新视角)(2021·济南高一检测)清末成书的《化学鉴原》中有一段描述：“各原质(元素)化合所用之数名曰‘分剂数’。养气(氧气)以八分为一分剂(即分剂数为八)，……一分剂轻气(氢气)为一分剂，……并之即水，一分剂为九”。其中与“分剂数”一词最接近的现代化学概念是(　　)

A.摩尔质量　　　　　　　B．物质的量

C.化合价        D．质量分数

【解析】选A。根据“各原质(元素)化合所用之数名曰‘分剂数’”。氧气八分为一分剂，氢气一分为一分剂，水九分为一分剂。则氧气的分剂数为八，氢气的分剂数为一，水的分剂数为九，即八份氧气与一份氢气化合生成九份水，满足O2＋2H2===2H2O中的质量守恒，因此与“分剂数”一词最接近的现代化学概念为摩尔质量。

2．下列叙述正确的是(　　)

A.1 mol硫酸的质量为98 g·mol－1

B.硫酸的摩尔质量为98 g

C.9.8 g 硫酸含有NA个硫酸分子

D.6.02×1023个硫酸分子的质量为98 g

【解析】选D。质量的单位为g、kg等，摩尔质量的单位为g·mol－1; 9.8 g 硫酸的物质的量为0.1 mol，含有0.1NA个硫酸分子；6.02×1023个硫酸分子的物质的量为1 mol，质量为98 g。

3.(创新题)乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途，其结构式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品，则甲醛与氨的物质的量之比应为(　　)

A．1∶1    B．2∶3    C．3∶2    D．2∶1

【解析】选C。由题图可知乌洛托品的化学式为C6H12N4，根据元素守恒，碳元素全部来自甲醛，氮元素全部来自氨，所以该有机物分子中C与N原子个数比即为甲醛与氨的物质的量之比，即6∶4＝3∶2。

4．(2021·玉溪高一检测)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的物质的量分别为1 mol、0.5 mol、 mol，则物质的量之比为6∶3∶2。

5．(金榜原创题)双氢青蒿素，为青蒿素的衍生物，对疟原虫红内期有强大且快速的杀灭作用，能迅速控制临床发作及症状，分子式为C15H24O5，相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法错误的是(　　)

A.双氢青蒿素的摩尔质量为284 g·mol－1

B.双氢青蒿素中的C、H、O三种原子的物质的量的比为15∶24∶5

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D。相对分子质量为284，则摩尔质量为284 g·mol－1，A正确；根据双氢青蒿素的分子式为C15H24O5，C、H、O三种原子的物质的量的比为15∶24∶5，B正确；14.2 g双氢青蒿素的物质的量是14.2 g÷284 g·mol－1＝0.05 mol，由于一个分子中含有的原子个数是44，所以0.05 mol双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NA，C正确；一个双氢青蒿素分子中含有15个碳原子，含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1 mol÷15≈0.067 mol，D错误。

6．某化学小组得出如下结论中正确的是(　　)

A.16 g O2所含的分子数为6.02×1023个

B.0.5 mol H2SO4含有的原子数目为3.5NA

C.18 g H2O中原子的物质的量为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】选B。A项，16 g O2的物质的量为0.5 mol，其分子数为3.01×1023，A错误；B项，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；C项，18 g H2O为1 mol，其原子的物质的量为3 mol，C错误；D项，摩尔质量的单位不是“g”，D错误。

7．在反应X＋2Y===R＋2M中，已知R和M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M的质量之比为(　　)

A.16∶9　　B．23∶9　　C．32∶9　　D．46∶9

【解析】选A。设反应中生成M的质量为m，

X＋2Y===R　＋　2M

      M(R)   2M(M)

      4.4 g    m

由题意得M(R)∶2M(M)＝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M的质量之比为 6.4 g∶3.6 g＝16∶9。

8．(2021·潍坊高一检测)标准状况下有(1)3.01×1023个氯化氢分子、(2)13.6 g硫化氢、(3)0.2 mol氨气。下列对这三种气体的关系从小到大表示不正确的是(　　)

A.质量：(3)＜(2)＜(1)　　　B．摩尔质量：(3)＜(2)＜(1)

C.物质的量：(3)＜(1)＜(2)    D．氢原子数：(1)＜(3)＜(2)

【解析】选C。标准状况下：(1)3.01×1023个氯化氢分子的物质的量是＝0.5 mol；(2)13.6 g硫化氢的物质的量是＝0.4 mol；(3)0.2 mol氨气。氯化氢的质量是0.5 mol×36.5 g·mol－1＝18.25 g，硫化氢的质量为13.6 g，氨气的质量为0.2 mol×17 g·mol－1＝3.4 g，则质量：(3)＜(2)＜(1)，故A正确；氯化氢的摩尔质量是36.5 g·mol－1，硫化氢的摩尔质量为34 g·mol－1，氨气的摩尔质量为17 g·mol－1，则摩尔质量：(3)＜(2)＜(1)，故B正确；根据以上分析可知物质的量：(3)＜(2)＜(1)，故C错误；HCl、H2S、NH3分子中氢原子的物质的量分别是0.5 mol、0.8 mol、0.6 mol，则氢原子数：(1)＜(3)＜(2)，故D正确。

9．某种元素原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是(　　)

A.由已知信息可得NA＝

B.W g该原子中含有个该原子

C.W g该原子的物质的量一定是 mol

D.该原子的摩尔质量是aNA g

【解析】选D。一个12C原子的质量为b g，NA个12C原子的质量为12 g，A正确；一个该原子的质量是a g，则W g该原子的原子数目为，B正确；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，C正确，D错误。

二、非选择题(本题包括1小题，共14分)

10．(素养新思维)如图所示： 为了测定钠的相对原子质量，将装置放在电子天平上，读出的数据为254.843 g。加入一小块钠后读数为258.293 g，加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据(装置＋水＋煤油＋试样的质量)如表：(不考虑煤油的挥发)

回答以下问题：

(1)写出钠与水反应的化学方程式：

____________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是

____________________________________________________________________

____________________________。不必做第6次读数的原因是___________________________________________________________________。

(3)去掉干燥管后所测得的钠的相对原子质量可能____________(填“偏大”“偏小”或“不影响”)。

(4)该实验与测定生成H2的体积来确定钠的相对原子质量的实验相比，其优点是___________________________________________________________________。

(5)求得钠的相对原子质量是____________。

【解析】(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。

(2)根据钠的物质的量与其质量计算钠的摩尔质量，钠的物质的量可由生成氢气的质量计算。由于列表中第4、5次数据相同，说明反应已停止，数据不再变化。

(3)如果去掉干燥装置，随氢气挥发出的水的质量会被看作氢气的质量，即求得的钠的物质的量偏大，钠的相对原子质量偏小。

(4)测定氢气体积实验准确性低，不如该方法精确度高。

(5)m(H2)＝258.293 g－258.143 g＝0.150 g，n(H2)＝＝0.075 mol，

由于2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

     2          1

    n(Na)＝0.150 mol    0.075 mol

m(Na)＝258.293 g－254.843 g＝3.450 g，

则M(Na)＝＝23.000 g·mol－1。

答案：(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

(2)氢气的质量　第4、5次数据相同，说明反应已停止

(3)偏小　(4)准确度高　　(5)23.000

【补偿训练】

(1)6.02×1023个CO2与__________mol H2质量相等，与__________g SO2含有的氧原子数相等。

(2)含0.4 mol Cl－的氯化镁是________mol，质量是________g，它跟________g氯化钠含有相同数目的Cl－。

(3)4 mol Na2CO3与__________mol Na2SO4所含氧原子数相等。

(4)8 g甲烷是__________mol，约含__________个甲烷分子，__________g碳元素，__________mol氢原子。

【解析】(1)n(CO2)＝1 mol，其质量为44 g，n(H2)＝＝22 mol。1 mol CO2中含2 mol氧原子，64 g SO2中也含2 mol氧原子。(2)1 mol MgCl2中含2 mol

Cl－，则n(MgCl2)＝＝0.2 mol，m(MgCl2)＝95 g·mol－1×0.2 mol＝19.0 g；与0.4 mol NaCl中所含Cl－的数目相同，m(NaCl)＝58.5 g·mol－1×0.4 mol＝23.4 g。

(3)4 mol Na2CO3含12 mol氧原子，与3 mol Na2SO4所含氧原子数相等。

(4)n(CH4)＝＝0.5 mol，N(CH4)＝0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023，m(C)＝8 g×＝6 g，n(H)＝0.5 mol×4＝2 mol。

答案：(1)22　64　(2)0.2　19.0　23.4　(3)3

(4)0.5　3.01×1023　6　2

 (九层之台，起于累土——难点知识从基础练起)

根据Na2O2的强氧化性，写出下列反应的化学方程式。

(1)过氧化钠与二氧化硫反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。

(2)过氧化钠与氯化亚铁溶液反应：4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl。

(3)过氧化钠与亚硫酸钠溶液反应：Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH。

(4)过氧化钠与氢硫酸溶液反应：Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH。