新教材2023_2024学年高中化学第1章认识化学科学分层作业4物质的量及其单位摩尔质量鲁科版必修第一册

物质的量及其单位　摩尔质量

A级　必备知识基础练

1.下列叙述正确的是(　　)

A.摩尔是物质的量的单位,1 mol H2含有约6.02×1023个原子

B.1 mol氢气的质量为1 g,它含有NA个氢分子

C.摩尔是七个基本物理量之一

D.每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒

2.下列有关说法正确的是(　　)

A.N2的摩尔质量为28 g·mol-1

B.1 mol OH-的质量为18 g

C.NO2的相对分子质量为46 g·mol-1

D.1个H2O分子的质量为18 g

3.0.5 mol Na2SO4中(　　)

A.含0.5 mol Na+

B.含0.5个Na2SO4分子

C.约含3.01×1023个S

D.含1 mol氧原子

4.设一个12C原子的质量为a g,一个R原子的质量为b g,阿伏加德罗常数为NA mol-1,则R的相对原子质量可以表示为(　　)

A. B.

C.bNA D.aNA

5.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA

B.0.2 mol H2O所含的H原子数为0.2NA

C.0.1 mol CH4所含的电子数为NA

D.46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA

6.下列说法正确的是(　　)

A.Na的摩尔质量是23 g·mol-1

B.22 g CO2的物质的量为2.2 mol

C.1 mol Cl2中含有的氯原子数约为6.02×1023

D.常温常压下,1 mol N2的质量为7 g

7.下列关于物质的量和摩尔质量的叙述,正确的是(　　)

A.水的摩尔质量是18

B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子

C.1 mol H2O2中含有2 mol氢和2 mol氧

D.1 mol NaOH含有6.02×1023个分子

8.2015年10月,屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量为282。下面关于青蒿素的说法正确的是(　　)

A.1 mol C15H22O5的质量为282 g·mol-1

B.C15H22O5的摩尔质量等于它的相对分子质量

C.一个C15H22O5微粒的质量约为 g

D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol

9.对于22 g CO2,下列有关说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)

A.含碳原子数为NA

B.含氧原子数是2NA

C.含碳元素的质量为12 g

D.含氧原子的物质的量为1 mol

10.下列说法正确的是(　　)

A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量

B.摩尔是表示物质量的单位,每摩尔物质含有6.02×1023个分子

C.2 mol H表示2 mol氢原子

D.1 mol氯含有6.02×1023个氯原子

11.物质的量是高中化学中常用的物理量,请完成以下有关计算。

(1)0.2 g H2含有　　　　　个氢原子。 

(2)在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为　　　　　;该金属元素的相对原子质量为　　　　。 

(3)a个X原子的总质量为b g,则X的相对原子质量可表示为　　　　　。 

12.完成下列有关物质的量的题目。

(1)下列物质:①6 g H2;②0.5 mol CO2;③1.204×1024个HCl分子;④147 g H2SO4;⑤4 ℃时27 mL水。它们的物质的量最多的是　　　　　(填序号,下同),所含分子数最多的是　　　　,所含原子数最多的是　　　　,质量最小的是　　　　。 

(2)相同质量的SO2和SO3,所含分子的数目之比为　　　　　,所含原子数目之比为　　　　　,所含氧原子的物质的量之比为　　　　　。 

B级　关键能力提升练

13.下列叙述中正确的是 (　　)

①1 mol H2O中含有1 mol H2和1 mol氧原子

②1 mol CO和N2的混合气体与1 mol O2的分子个数相同,原子个数也相同

③4.4 g CO2中含有约6.02×1022个碳原子

④Na2O的摩尔质量为62 g

⑤2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍

A.②③

B.③④

C.③⑤

D.①⑤

14.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(　　)

A.1 mol甲烷的质量与甲烷的摩尔质量相等

B.28 g氮气与40 g氩气所含的原子数目相等

C.2.3 g钠由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA

D.16 g水中所含的电子数为10NA

15.下列关于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等于 g

16.在反应A+3B══2C中,若7 g A和一定量B完全反应生成8.5 g C,则A、B、C的摩尔质量之比为(　　)

A.14∶3∶17

B.28∶2∶17

C.1∶3∶2

D.无法确定

17.[2023江西上饶高一期中改编]草酸(H2C2O4)是生物体的一种代谢产物,广泛分布于植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能。下列关于草酸的说法错误的是(　　)

A.1 mol草酸含有2 mol H、2 mol C和4 mol O

B.1 mol草酸的质量为90 g

C.45 g草酸中含有的原子总数为4NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)

D.117 g草酸完全燃烧生成CO2的物质的量为1.3 mol

18.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是(　　)

①该硫原子的相对原子质量为　 ②m g该硫原子的物质的量为 mol　

③该硫原子的摩尔质量是aNA g　 ④a g该硫原子所含的电子数为16NA

A.①③ B.②④

C.①② D.②③

19.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,分子数目为N,质量是m g,阿伏加德罗常数为NA,m(C) g为12C的原子质量,试说明下列各式所表示的意义。

(1)　　　　　　　　　　　　。 

(2)　　　　　　　　　　　　。 

(3)　　　　　　　　　　　　。 

(4)　　　　　　　　　　　　。 

C级　学科情境创新练

20.(1)绿色植物是空气天然的“净化器”,在家里科学选种一些绿色植物,可以达到净化空气、吸收有害物质的作用。科学研究发现,1公顷柳杉每月可以吸收160 kg SO2,则1公顷柳杉每月吸收的SO2的物质的量为　　　　　　。 

(2)铅笔芯的主要成分是石墨和黏土,这些物质按照不同的比例加以混合、压制,就可以制成不同型号的铅笔芯。如果某铅笔芯质量的一半是石墨,且用铅笔写一个字消耗的质量约为1 mg。那么一个铅笔字含有的碳原子数约为　　　　　　　　　　　　。 

(3)吸食“摇头丸”会严重破坏人体的中枢神经,“摇头丸”主要成分的化学式为C9H13N,请计算:

①C9H13N的摩尔质量为　　　　　　　　　　; 

②某毒枭被查获带有270 g“摇头丸”,该毒枭所带的“摇头丸”中含C9H13N的物质的量为　　　　　　　　　　　　。 

答案：

1.D　解析 1molH2含有的原子数约为1.204×1024,故A错误;氢气的摩尔质量是2g·mol-1,1mol氢气的质量为2g,1molH2含有阿伏加德罗常数个氢分子,故B错误;物质的量是七个基本物理量之一,其单位是摩尔,故C错误;每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个组成该物质的微粒,故D正确。

2.A　解析 摩尔质量的单位为g·mol-1,则N2的摩尔质量为28g·mol-1,A正确;1molOH-的质量为17g,B错误;NO2的相对分子质量为46,C错误;设NA为阿伏加德罗常数的值,1个H2O分子的物质的量为mol,则其质量为g,D错误。

3.C　解析 Na2SO4由Na+和S构成,则0.5molNa2SO4中含有1molNa+和0.5molS,即含有约3.01×1023个S,A、B错误,C正确。0.5molNa2SO4中含有2mol氧原子,D错误。

4.C　解析 Ar(R)=,M(R)=bg·NAmol-1=bNAg·mol-1,Ar(R)=bNA,C项正确。

5.C　解析 Al与盐酸反应时,根据化学方程式2Al+6HCl══2AlCl3+3H2↑可知,2molAl完全反应可生成3molH2,则0.5molAl完全反应可生成0.75molH2,即H2分子数为0.75NA,A项错误;1molH2O中含2NA个H,0.2molH2O中含有0.4NA个H,B项错误;1molCH4含10mol电子,故0.1molCH4所含电子数为NA,C项正确;NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46g·mol-1至92g·mol-1之间,故46g两者的混合物,其物质的量小于1mol,D项错误。

6.A　解析 CO2的摩尔质量为44g·mol-1,则22gCO2的物质的量为=0.5mol,B错误;1个Cl2分子含2个氯原子,则1molCl2中含有的氯原子数约为1.204×1024,C错误;N2的摩尔质量为28g·mol-1,则1molN2的质量为28g,D错误。

7.B　解析 A项,摩尔质量的单位是g·mol-1,错误;B项,实验表明,阿伏加德罗常数个12C原子的质量约为0.012kg,正确;C项,在使用“摩尔”作为物质的量的单位时,应该用化学式指明粒子的种类,氢、氧的含义不具体,错误;D项,NaOH不是由分子构成的,错误。

8.C　解析 质量的单位是g,1molC15H22O5的质量为282g,故A错误;摩尔质量有单位,相对分子质量无单位,因此不相等,故B错误;NA个C15H22O5的质量为282g,则1个C15H22O5的质量约为g,故C正确;1molC15H22O5中含有15molC,6.02×1023个碳原子的物质的量为1mol,因此含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为mol,故D错误。

9.D　解析 22gCO2的物质的量为0.5mol,所含碳原子数为0.5NA,所含氧原子数为NA,含有碳元素的质量为6g,含氧原子的物质的量为1mol。

10.C　解析 A项,摩尔是物质的量的单位,不是物理量,错误;B项,摩尔是物质的量的单位,物质的量是一个专用名词,不能任意删减,并且每摩尔物质含有的微粒不一定是分子,也可能是原子或离子,错误;C项,2molH表示2mol氢原子,正确;D项,使用摩尔时没有指明微粒的种类,如1mol氯气约含6.02×1023个氯气分子,或1mol氯原子约含6.02×1023个氯原子,错误。

11.答案 (1)1.204×1023　(2)95 g·mol-1　24　(3)

解析 (1)0.2gH2的物质的量为0.1mol,含有0.2mol氢原子,其个数为1.204×1023。

(2)某二价金属的氯化物可以表示为MCl2,在9.5g该二价金属的氯化物中含0.2molCl-,则9.5g该氯化物的物质的量为0.1mol,该氯化物的摩尔质量为95g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-2×35.5=24。

(3)一个X原子的质量为g,1molX原子的质量为g,则X的相对原子质量为。

12.答案 (1)①　①　④　①

(2)5∶4　15∶16　5∶6

解析 (1)①6gH2的物质的量为=3mol,所含原子的物质的量为3mol×2=6mol;②0.5molCO2的质量为0.5mol×44g·mol-1=22g,所含原子的物质的量为0.5mol×3=1.5mol;③1.204×1024个HCl分子的物质的量为2mol,HCl的质量为36.5g·mol-1×2mol=73g,所含原子的物质的量为2mol×2=4mol;④147gH2SO4的物质的量为1.5mol,所含原子的物质的量为1.5mol×7=10.5mol;⑤4℃时27mL水的质量为27g,则物质的量为1.5mol,所含原子的物质的量为1.5mol×3=4.5mol。

(2)相同质量的SO2与SO3的物质的量之比为5∶4,分子数之比即为物质的量之比,所含原子数之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16;所含氧原子的物质的量之比为(5×2)∶(4×3)=5∶6。

13.A　解析 1molH2O中含有2mol氢原子和1mol氧原子,①错误;CO、N2和O2都是双原子分子,故1molCO和N2的混合气体与1molO2的分子个数相同,原子个数也相同,②正确;4.4gCO2为0.1mol,则含有约6.02×1022个碳原子,③正确;Na2O的摩尔质量为62g·mol-1,④错误;水的摩尔质量为18g·mol-1,与H2O的物质的量无关,⑤错误。

14.C　解析 1mol甲烷的质量是16g,甲烷的摩尔质量是16g·mol-1,二者不相等,A错误;28g氮气的物质的量是1mol,含有原子数目为2NA,40g氩气的物质的量是1mol,Ar气体是单原子分子,1molAr中所含的原子数目为NA,二者含有的原子数目不相等,B错误;2.3gNa的物质的量是0.1mol,所以0.1molNa由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA,C正确;H2O的相对分子质量是18,1个H2O中含有10个电子,16g水的物质的量小于1mol,所以16gH2O中所含的电子数小于10NA,D错误。

15.D　解析 1molOH-的质量为m(OH-)=n(OH-)·M(OH-)=1mol×17g·mol-1=17g,A项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,B项错误;摩尔质量的单位为g·mol-1,而相对分子质量或相对原子质量的单位为1,所以两者不能构建等式关系,C项错误;1molNa的质量为23g,故一个钠原子的质量约为g,D项正确。

16.B　解析 由质量守恒定律可知,m(A)+m(B)=m(C),则m(B)=8.5g-7g=1.5g。由化学方程式可知,1molA和3molB完全反应生成2molC,则A、B、C的摩尔质量之比为=28∶2∶17。

17.D　解析 1个草酸分子含2个H、2个C和4个O,则1mol草酸含有2molH、2molC和4molO,A正确;H2C2O4的摩尔质量为90g·mol-1,则1mol草酸的质量为90g,B正确;1个草酸分子含有8个原子,45g草酸为0.5mol,则含有4mol原子,故含有的原子总数为4NA,C正确;H2C2O4→2CO2,C元素由+3价升高到+4价,117g草酸的物质的量为1.3mol,完全燃烧生成CO2的物质的量为2.6mol,D错误。

18.C　解析 该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即该硫原子的相对原子质量为,①正确;mg硫原子的个数为,其物质的量为mol,②正确;该硫原子的摩尔质量是aNAg·mol-1,③不正确;一个硫原子所含电子数为16,则1mol硫原子所含电子数为16NA,④不正确。

19.答案 (1)气体的物质的量　

(2)一个分子的质量

(3)一个分子的质量　

(4)气体的相对分子质量

解析 (1)因为每摩尔物质含阿伏加德罗常数个微粒,所以表示该气体的物质的量。

(2)每摩尔物质所具有的质量与每摩尔物质所具有的微粒个数之比,表示该气体一个分子的质量。

(3)气体的质量与气体分子个数之比,表示该气体一个分子的质量。

(4)该气体一个分子的质量与一个12C原子质量的相比,得到的是该气体的相对分子质量。

20.答案 (1)2 500 mol　

(2)2.5×1019

(3)①135 g·mol-1　②2 mol

解析 (1)n(SO2)==2500mol。

(2)1mg铅笔芯中含有的石墨的质量为0.5mg,

即5×10-4g,所以一个铅笔字中碳原子数为×6.02×1023≈2.5×1019。

(3)质量的单位为g时,物质的摩尔质量的数值与其相对分子质量相等,故C9H13N的摩尔质量M=(108+13+14)g·mol-1=135g·mol-1;270g“摇头丸”中含C9H13N的物质的量为n==2mol。