2025版高一化学必修第一册 十六 物质的量的单位-摩尔

十六物质的量的单位——摩尔(30分钟70分)题组过关·夯基础题组一:物质的量、摩尔、NA的理解和规范使用1.(3分)(2024·重庆高一检测)下列有关说法正确的是()A.原子、电子、质子、凳子等都可用物质的量来描述B.1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子C.1molCO2中含1mol碳和2mol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【解析】选D。凳子是宏观物体,不可用物质的量来描述,A错误;1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个微粒,而不是原子,如1molO2含有2mol氧原子,B错误;1molCO2中含1mol碳原子和2mol氧原子,C错误;“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,D正确。2.(3分)下列说法正确的是()A.物质的量就是1mol物质的质量B.1mol水中含有2mol氢和1mol氧C.摩尔是国际单位制中规定的一个物理量D.3molO2与2molH2O所含原子数相等【解析】选D。物质的量与物质的质量不同,物质的量的单位为mol,质量的单位为kg,故A错误;表述微观粒子的物质的量时,必须指明微观粒子的种类,因此表示水的构成时,应为1mol水分子中含有2mol氢原子和1mol氧原子,故B错误;摩尔是物质的量的单位,故C错误;3molO2所含原子数为6NA,2molH2O所含原子数也为6NA,故D正确。3.(3分)下列叙述错误的是()A.1molHCl中含有1.204×1024个分子B.1molNe中含有6.02×1024个电子C.1molH2O中含有2molH和1molOD.1molCO2中含有3mol原子【解析】选A。1molHCl中含有6.02×1023个分子,A错误;1个氖原子核外有10个电子,则1molNe含有6.02×1024个电子,B正确;1molH2O中含有2molH和1molO,C正确;1molCO2中含有3mol原子,D正确。题组二:摩尔质量及其计算4.(3分)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.1molH2SO4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【解析】选A。摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量,A正确;二者的数值相同,但单位分别为g和g·mol-1,B错误;摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等,C错误;摩尔质量是定值,不随物质的量发生变化,D错误。5.(3分)下列物质摩尔质量最大的是()A.10mLH2O B.0.8molH2SO4C.54gAl D.1gCaCO3【解析】选D。摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上等于相对原子质量或相对分子质量,与其质量或体积的多少无关。四个选项中相对分子(或原子)质量分别为18、98、27、100,故D项符合题意。题组三:n、NA、M之间的计算6.(3分)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.1molCH4的质量为16g·mol-1B.H2O的摩尔质量为18gC.44gCO2中所含原子数为NAD.9.8gH2SO4中含0.1NA个H2SO4分子【解析】选D。1molCH4的质量为16g,A错误;H2O的摩尔质量为18g·mol-1,B错误;44gCO2的物质的量为1mol,1个CO2分子中所含原子数为3,故1molCO2中含原子数为3NA,C错误;9.8gH2SO4物质的量为0.1mol,含0.1NA个H2SO4分子,D正确。7.(8分)利用太阳能等能源分解水制备氢气,是实现绿色氢能经济的必由之路,也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室的科研团队开发出新一代电解水催化剂,达到目前已知的规模化电解水制氢的最高效率。若光解0.02mol水:(1)生成H2的质量为__________;

(2)可生成氢的原子数为__________;

(3)生成O2的物质的量为__________;

(4)生成H2的量理论上等于__________molFe与稀硫酸反应产生H2的量。

答案:(1)0.04g(2)2.408×1022(3)0.01mol(4)0.02综合应用·拓思维8.(3分)(2024·北京师大附中高一检测)下列叙述正确的是()A.1molSO2含有的氧分子数约为6.02×1023B.1molN2与1molH2O的原子个数比为1∶1C.78gNa2O2与足量CO2反应转移4mol电子D.将0.1molNa2SO4溶于足量水,得到的溶液中含有0.2molNa+【解析】选D。SO2中含有氧原子,不含氧分子,A错误;1molN2中含有2mol原子,1molH2O中含有3mol原子,原子个数比为2∶3,B错误;根据电子转移可知,78gNa2O2的物质的量是1mol,Na2O2完全反应时转移1mol电子,C错误;Na2SO4的电离方程式是Na2SO4=2Na++SO42-,将0.1molNa2SO4溶于足量水,得到的溶液中含有0.2molNa+9.(3分)(2024·昆明高一检测)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NAB.1molNa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NAC.0.1molNa2O2中含有的阴离子的数目为0.2NAD.1mol氧的质量为16g【解析】选B。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,1molNa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;Na2O2中的阴离子为O22-,所以0.1molNa2O2中含有的阴离子的数目为0.1NA,故C错误;氧指代不明,应为1mol氧原子的质量为16g,10.(3分)下列说法不正确的是()A.一氧化碳的摩尔质量与6.02×1023个氮气分子的质量(以g为单位)在数值上相等B.6.02×1023个H2和6.02×1023个O2的质量比为1∶16C.3.2gO2所含的原子数目约为0.2×6.02×1023D.常温常压下,0.5×6.02×1023个二氧化碳分子的质量是44g【解析】选D。一氧化碳的摩尔质量是28g·mol-1,6.02×1023个氮气分子的物质的量是1mol,质量是28g,所以在数值上相等,故A正确;6.02×1023个H2和6.02×1023个O2的物质的量均为1mol,根据m=nM可知,它们的质量之比为(1mol×2g·mol-1)∶(1mol×32g·mol-1)=1∶16,故B正确;3.2gO2所含的原子数目约为3.2g32g·mol-1×2×6.02×1023mol-1=0.2×6.02×1023,故C正确;0.5×6.02×1011.(3分)若50滴水正好是mmL,水的密度为1g·mL-1,则1滴水所含的分子数是()A.m×50×6.02×1023B.mC.18D.m【解析】选B。50滴水的质量为mmL×1g·mL-1=mg,则1滴水的质量为m50g,1滴水的物质的量为m50g18g·mol-112.(3分)(2024·徐州高一检测)雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧(O3)的监测。NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关说法正确的是()A.臭氧的摩尔质量是48gB.等质量的氧气和臭氧物质的量之比为2∶3C.16g臭氧中含有6.02×1023个原子D.1mol氧气和臭氧混合气体含有的分子数和原子数分别为NA、2NA【解析】选C。臭氧O3的摩尔质量是48g·mol-1,A错误;同温同压条件下,气体体积之比等于物质的量之比,设氧气和臭氧的质量均为1g,则n(O2)=132mol,n(O3)=148mol,故物质的量之比为132∶148=3∶2,B错误;16g臭氧O3中含有NA个原子,约为6.02×1023个原子,C正确;1mol氧气和臭氧混合气体含有的分子数为NA,由于不确定两者的物质的量之比13.(8分)2022年2月4日,第二十四届冬奥会在北京盛大开幕,在本届北京冬奥会中,中国仍会以“零容忍”的态度全力实现赛会期间兴奋剂问题“零出现”的目标。苯丙胺是一种常见的兴奋剂,它的分子式为C9H13N。(1)苯丙胺的摩尔质量为____________。

(2)0.5mol苯丙胺中约含有____________个氢原子。

(3)270g苯丙胺的物质的量是________,其中含有碳元素的质量是________。

(4)苯丙胺中碳、氢、氮原子的物质的量之比为____________,质量之比为____________。

【解析】(1)C9H13N的相对分子质量为12×9+1×13+14×1=135,故其摩尔质量为135g·mol-1。(2)由分子式知,每个苯丙胺分子含有13个氢原子,因此0.5mol苯丙胺中含有0.5mol×13=6.5mol氢原子,则氢原子的数目约为6.5NA。(3)n=mM=270g135g·mol-(4)原子个数之比等于物质的量之比,由苯丙胺的分子式知,苯丙胺中碳、氢、氮原子的物质的量之比为9∶13∶1,质量之比为(9mol×12g·mol-1)∶(13mol×1g·mol-1)∶(1mol×14g·mol-1)=108∶13∶14。答案:(1)135g·mol-1(2)6.5NA(3)2mol216g(4)9∶13∶1108∶13∶1414.(10分)关于物质的量的计算,试回答:(设NA为阿伏加德罗常数的值)(1)6.02×1022个OH-中含有________mol质子,________mol电子。

(2)1.204×1024个H2S分子中所含硫元素的质量为________。

(3)常温常压下,160g的SO3含有的原子数为________。

(4)含有3.01×1023个O原子的H2O与________molNH3的质量相同。

(5)SO2和O2在一定条件下可发生反应:2SO2+O22SO3,现有amolSO2和bmolO2充分反应后,硫原子与氧原子的个数比为________________。

(6)在25℃、101kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的分子数之比为15∶8,则A的摩尔质量为________。

(7)1.6g某物质含有3.01×1022个分子,该物质的相对分子质量为________。

【解析】(1)1个OH-中有9个质子,6.02×1022个OH-中含有6.02×10226.02×1023mol-1×9=0.9mol质子;1个OH-中有10个电子,6.02×1022个OH-中含有6.02×10226.02×1023mol-1×10=1mol电子。(2)1mol硫元素质量为32g,1.204×1024个H2S分子中所含硫元素的质量为1.204×10246.02×1023mol-1×32g·mol-1=64g。(3)SO3的相对分子质量为80g·mol-1,常温常压下,160g的SO3含有的原子数为160g80g·mol-1×4×NAmol-1=8NA。(4)含有3.01×1023个O原子的H2O共有3.01×10236.02×1023mol-1=0.5mol,则H2O的质量有0.5mol×18g·mol-1=9g,相同质量的NH3的物质的量为917mol。(5)根据原子个数守恒,amolSO2和bmol答案:(1)0.91(2)64g(3)8NA(4)917(5)a∶(2a+2b)(6)30g·mol(7)32迁移创新·提素能15.(11分)关注环保,消除污染是化学研究的重要方向,科学家发现,利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛,其反应微观示意图如图所示。(1)试写出甲醛的化学式;图示物质中有几种氧化物?提示:根据微观示意图可知,甲醛中含有两个H原子,一个氧原子和一个碳原子,其化学式为CH2O(答案合理即可),氧化物是指分子中只有两种元素,其中一种为O元素的化合物,图中的氧化物有H2O和CO2,共两种。(2)实验测定:该催化剂每小时可消除5mol甲醛,并生成等物质的量的H2O,请回答