第二单元 物质的化学计量
第1课时 物质的量同步练习
一、选择题（共11小题）
1.以下说法中正确的是( )。
A.1 mol小米
B. 0.5 mol 氧
C.1 mol H2O中含有2NA个水分子(设NA为阿伏加德罗常数的值)
D.0.2 mol H2SO4中含有0.8 mol O
2.下列叙述中正确的是( )。
A.1 mol H2O的质量是18 g·mol-1
B.硫酸根离子的摩尔质量是96 g
C.SO2的摩尔质量是64 g·mol-1
D.HCl的相对分子质量是36.5 mol-1
3.关于2 mol CO2的叙述中,正确的是( )。
A.质量为44 g
B.有6 mol原子
C.分子数为6.02×1023
D.摩尔质量为44 g
4.绿色植物是天然的“空气净化器”,研究发现,1万平方米柳杉每月可以吸收160 kg SO2,则1万平方米柳杉每月吸收的SO2的物质的量为( )。
A.164 kg B.2.5 mol
C.2 500 g·mol-1 D.2 500 mol
5.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )。
A.含NA个H的H2的物质的量为1 mol
B.NA个CO和1 mol N2所含分子数相等
C.NA个H2SO4与1 mol H3PO4所含氢原子的个数比为1∶1
D.0.1 mol C的质量为12 g
6.下列关于阿伏加德罗常数的说法不正确的是( )。
A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数
B.0.012 kg12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数
C.含有阿伏加德罗常数个微粒的物质的量是1 mol
D.1 mol NH3所含原子数约是2.408×1024
7.15 g A物质和10.5 g B物质完全反应,生成7.2 g C物质、1.8 g D物质和0.3 mol E物质,则E的摩尔质量为( )。
A.16.5 g·mol-1 B.85 g·mol-1
C.55 D.55 g·mol-1
8.设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列关于物质的量的叙述中,正确的是( )。
A.1 mol任何物质中都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg12C中含有约6.02×1023 NA个碳原子
C.1 mol水中含有1 mol氢分子和1 mol氧原子
D.1 mol Ne中约含有6.02×1024个电子
9.(双选)偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可为航天运载火箭提供推动力。下列叙述正确的是( )。
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有0.1NA个偏二甲肼分子(设NA为阿伏加德罗常数的值)
10.(双选)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值,则下列说法中正确的是( )。
A.该硫原子的相对原子质量为
B.m g该硫原子的物质的量为 mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该硫原子所含的电子数为16NA
11.a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为( )。
A. mol-1 B. mol-1
C. mol-1 D. mol-1
二、填空题
12.根据所学知识回答下列问题。
(1)1 mol O约含有 个O;
(2)1.5 mol H2O约含有 个H2O;
(3)1 mol电子约含有 个电子;
(4)6.02×1023个12C的物质的量约为 mol;
(5)6.02×1023个CO2中含有O的物质的量约为 mol;
(6)6.02×1024个OH-的物质的量约为 mol。
13.在一定条件下,有下列物质:
①8 g CH4 ②6.02×1023个HCl分子 ③2 mol 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)分子数目 ;
(3)原子数目 ;
(4)质量 。
14.(1)12.4 g Na2R含Na+0.4 mol,则Na2R的摩尔质量为 ,R的相对原子质量为 。含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为 。
(2)19 g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4 mol Cl-,则ACl2的摩尔质量是 ,A的相对原子质量是 ,ACl2的化学式是 。
参考答案
一、选择题
1.答案:D
2.答案:C
解析:A项,1 mol H2O的质量是18 g;B项,S的摩尔质量为96 g·mol-1;D项,HCl的相对分子质量为36.5。
3.答案:B
解析:CO2的摩尔质量为44 g·mol-1,则2 mol CO2的质量m(CO2)=2 mol×44 g·mol-1=88 g;因1 mol CO2中含有3 mol原子,故2 mol CO2含6 mol原子;2 mol CO2所含分子数N(CO2)=2 mol·NA=2 mol×6.02×1023mol-1=1.204×1024。
4.答案:D
解析:160 kg SO2的物质的量是n==2 500 mol。
5.答案:B
解析:NA个H的物质的量为1 mol,氢分子为双原子分子,则H2的物质的量为0.5 mol,A项错误;1个H2SO4分子中含有2个氢原子,1个H3PO4分子中含有3个氢原子,则NA个H2SO4与1 mol H3PO4所含氢原子的个数比为2∶3,C项错误;C的摩尔质量为12 g·mol-1,0.1 mol C的质量为1.2 g,D项错误。
6.答案:A
解析:化学上以0.012 kg 12C所含碳原子数作为1 mol的基准,即0.012 kg 12C所含的碳原子个数即为阿伏加德罗常数,NA的近似值为6.02×1023 mol-1。1 mol NH3分子中含有1 mol氮原子和3 mol氢原子,共4 mol原子,4 mol原子的个数约是4×6.02×1023=2.408×1024。
7.答案:D
解析:利用质量守恒定律:15 g+10.5 g=7.2 g+1.8 g+m(E),m(E)=16.5 g,M(E)==55 g·mol-1。
8.答案:D
解析:因为有些物质由分子构成(如水、硫酸等),有些物质由离子构成[如NaCl、Ca(OH)2等],还有些物质是由原子直接构成的(如金刚石等),A项错误;根据规定,0.012 kg 12C中所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,其近似值为6.02×1023 mol-1,B项错误;水中不含氢分子,C项错误;1个氖原子核外有10个电子,则1 mol Ne中应含有10×6.02×1023个电子,D项正确。
9.答案:BD
解析:偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1,A项错误;6.02×1023个偏二甲肼分子约为1 mol,其质量约为60 g,B项正确;质量的单位为g,C项错误;6 g C2H8N2的物质的量为=0.1 mol,含有C2H8N2分子数为0.1NA,D项正确。
10.答案:AB
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,A项正确;m g硫原子的个数为,其物质的量为 mol,B项正确;该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-
1,C项错误;1个硫原子所含电子数为16,则16NA为1 mol硫原子所含的电子数,D项错误。
11.答案:B
解析:a mol H2SO4中氧原子物质的量为4a mol,故NA= mol-1。
二、填空题
12.答案:(1)6.02×1023 (2)9.03×1023 (3)6.02×1023 (4)1 (5)2 (6)10
13.答案:(1)①<③<②
(2)①<②<③
(3)②<①<③
(4)①<②<③
解析:(1)摩尔质量分别是16 g·mol-1,36.5 g·mol-1,32 g·mol-1,故顺序是①<③<②。
(2)8 g CH4的物质的量:
n(CH4)==0.5 mol,
6.02×1023个HCl分子的物质的量:
n(HCl)==1 mol,
分子数目与物质的量成正比,故顺序是①<②<③。
(3)原子的物质的量:
①中,0.5 mol×5=2.5 mol;
②中,1 mol×2=2 mol;
③中,2 mol×2=4 mol。
故顺序是②<①<③。
(4)1 mol HCl的质量是36.5 g,2 mol O2的质量是64 g,故顺序是①<②<③。
14.答案:(1)62 g·mol-1 16 0.1 mol
(2)95 g·mol-1 24 MgCl2
解析:(1)1 mol Na2R中含有2 mol Na+,题目中有Na+0.4 mol,则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)==62 g·mol-1,Mr(Na2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16。已知m(R),根据n=,得n(R)=0.1 mol,则n(Na2R)=0.1 mol。
(2)19 g某二价金属氯化物中含有0.4 mol Cl-,即19 g 某二价金属氯化物的物质的量为0.2 mol,则M==95 g·mol-1,A的相对原子质量为95-35.5×2=24,即ACl2为MgCl2。第2课时 气体摩尔体积
一、基础巩固
1.同温同压下,两种气体的体积如果不同,其主要原因是( )。
A.气体的分子大小不同
B.气体分子间的距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的性质不同
2.下列说法正确的是( )。
A.1 mol O2与1 mol H2的体积相同
B.1 mol O2与2 mol CH4的质量相等
C.1 mol H2的体积是22.4 L
D.相同体积的H2和O2所含有的分子数相同
3.在标准状况下,0.4 mol HCl气体的体积是( )。
A.22.4 L
B.8.96 L
C.4.48 L
D.11.2 L
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列物质中,所含分子数最多的是( )。
A.10 g H2
B.2 mol Cl2
C.含1.5NA个分子的CO2
D.22.4 L O2(标准状况)
5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )。
A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B.25 ℃、1.01×105 Pa下,32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2.5NA
C.标准状况下,11.2 L H2O含有的原子数为1.5NA
D.常温常压下,44 g CO2含有的原子数为3NA
6.下列各组物质中,分子数相同的是( )。
A.5 L Cl2与5 L HCl
B.18 g H2O与标准状况下44.8 L CO2
C.在25 ℃和1.01×105 Pa时,等体积的N2与H2
D.0.2 mol O2与标准状况下2.24 L水
7.标准状况下,5.6 L某气体的质量为8 g,则该气体的相对分子质量是( )。
A.64 B.48
C.32 D.16
8.同温同压下,等质量的N2O4和NO2两种气体相比较,下列叙述正确的是( )。
A.体积比为2∶1
B.分子个数之比为1∶1
C.原子个数之比为1∶1
D.氮原子个数之比为2∶1
9.(1)标准状况下,0.5 mol H2占有的体积约为 L。
(2)标准状况下,44.8 L H2的质量约为 g。
(3)标准状况下,3.01×1023个氧分子所占的体积约为 L。
(4)标准状况下,33.6 L O2所含的氧分子数约为 个。
(5)标准状况下,16 g O2和42 g N2的混合气体的体积约为 L。
10.同温同压下,相同体积的氨气与硫化氢(H2S)气体的质量之比为 ;同质量的氨气与硫化氢气体体积之比为 ,其中含有的氢原子数目之比为 ;若两者氢原子数相等,则它们的体积之比为 。
二、能力提升
1.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )。
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为NA
B.标准状况下,18 g H2O所占的体积约是22.4 L
C.32 g O2在标准状况下所占的体积约为22.4 L
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
2.在标准状况下有①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )。
a.体积:②>③>①>④
b.密度:②>③>④>①
c.质量:②>③>①>④
d.氢原子个数:①>③>④>②
A.abc B.bcd
C.ad D.abcd
3.(双选)一个密闭容器,中间有一可自由移动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入12 mol CO,右边充入O2和H2的混合气体共60 g时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法错误的是( )。
A.右边O2和H2分子数之比为3∶2
B.左侧CO的体积为268.8 L
C.向右边再充入18 g H2可使隔板处于中间
D.右侧混合气体对氢气的相对密度是20
4.(双选)三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )。
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)
5.某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。
实验步骤如下:①组装好实验装置,检查装置的气密性;②把适量的氯酸钾粉末和少量的二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g;③加热,开始反应,直到产生一定量的气体;④停止加热(如图,导管出口高于液面),并测量收集到的气体的体积;⑤准确称量试管和残留物的质量为b g。回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性 。
(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒内外液面高度相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是 (填步骤代号)。
(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同
。
(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(已折算为标准状况),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量为(用含a、b、c的式子表示) g·mol-1。
6.已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。现将8.7 g MnO2投入200 g质量分数为36.5%(过量)的浓盐酸中加热,充分反应后,求:
(1)标准状况下生成Cl2的体积。
(2)反应的HCl的分子数。
(3)向反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成白色沉淀的质量。
一、基础巩固
1.答案:C
解析:同温同压下,气体分子间的距离相同,气体体积主要由分子数目(或物质的量)决定。分子数目(或物质的量)相同则体积相同,分子数目(或物质的量)不同则体积不同,分子数目(或物质的量)之比等于体积之比。
2.答案:B
解析:对气体,要比较体积的大小,除知道分子数多少外,还必须强调气体所处的状态,A选项两者分子数肯定相等,但只有在相同条件下体积才一定相等。C、D选项中也与气体所处的状态(温度、压强)有关。
3.答案:B
解析:V=0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。
4.答案:A
解析:A项,10 g氢气的物质的量==5 mol;B项,2 mol Cl2;C项,含1.5NA个分子的CO2的物质的量为1.5 mol;D项,标准状况下,22.4 L氧气的物质的量==1 mol。10 g氢气的物质的量最大,含有的分子数目最多。
5.答案:D
解析:A项,氦为单原子分子,含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为22.4 L;B项,所含的氧原子数为2NA;C项,在标准状况下,水不是气体。
6.答案:C
解析:A项,缺少温度和压强的条件,虽然体积相同,但是分子数不一定相同,错误;B项,18 g H2O的物质的量为1 mol,标准状况下44.8 L CO2的物质的量是2 mol,两者分子数不相等;C项,同温、同压下,等体积的气体含有相同的分子数;D项,标准状况下2.24 L水的物质的量大于0.2 mol,错误。
7.答案:C
解析:5.6 L气体的物质的量为=0.25 mol,
该气体的摩尔质量M==32 g·mol-1,Mr=32。
8.答案:C
解析:同温同压下,气体的Vm相同,且M(N2O4)=2M(NO2),n(N2O4)∶n(NO2)==1∶2,气体的Vm相同,由n=可知,体积之比为1∶2,A项错误;物质的量之比为1∶2,则分子数之比为1∶2,B项错误;分子数之比为1∶2,则原子数之比为(1×6)∶(2×3)=1∶1,C项正确;分子数之比为1∶2,则氮原子个数之比为1∶1,D项错误。
9.答案:(1)11.2 (2)4 (3)11.2 (4)9.03×1023 (5)44.8
解析:(1)V=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
(2)44.8 L H2的物质的量为=2 mol,m(H2)=2 mol×2 g·mol-1=4 g。
(3)n(O2)==0.5 mol,V(O2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
(4)n(O2)==1.5 mol,N=1.5×6.02×1023=9.03×1023。
(5)n(O2)==0.5 mol,n(N2)==1.5 mol,故混合气体的体积为(0.5+1.5) mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。
10.答案:1∶2 2∶1 3∶1 2∶3
解析:同温同压下,同体积的氨气与硫化氢(H2S)气体的物质的量相等,故质量之比为17∶34=1∶2;同质量的氨气与硫化氢气体物质的量之比为=2∶1,其中含有的氢原子数
目之比为(2×3)∶(1×2)=3∶1;两者氢原子数相等时,物质的量之比为=2∶3,故同温同压下体积之比为2∶3。
二、能力提升
1.答案:C
解析:A项不是标准状况;B项标准状况下H2O不是气体;D项同温同压下,相同体积的任何气体所含分子数相同,但原子数不一定相同。
2.答案:D
解析:a.①标准状况下,6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为=0.5 mol,③n(H2S)==0.4 mol,④n(NH3)=0.2 mol,则在标准状况下,体积由大到小的顺序是②③①④,正确;b.根据阿伏加德罗定律及其推论,标准状况下气体的密度之比等于摩尔质量之比,四种分子的相对分子质量分别是16、36.5、34、17,则密度由大到小的顺序是②③④①,正确;c.①m(CH4)=0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g,②m(HCl)=0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g,③13.6 g,④m(NH3)=0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g,质量由大到小的顺序是②③①④,正确;d.①n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,②n(H)=0.5 mol×1=0.5 mol,③n(H)=0.4 mol×2=0.8 mol,④n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,则氢原子个数由大到小的顺序是①③④②,正确。
3.答案:BD
解析:根据图示知,两边的体积比为4∶1,则右边的混合气体的物质的量为×12 mol=3 mol,则有解得右边O2和H2的分子数之比为1.8 mol∶1.2 mol=3∶2,A正确;左侧CO的体积在标准状况下为268.8 L,B错误;向右边再充入18 g H2,则右边气体的总物质的量为3 mol+=12 mol,左右两边物质的量相同,所以可使隔板处于中间,C正确;右侧混合气体的平均摩尔质量为=20 g·mol-1,对氢气的相对密度是=10,D错误。
4.答案:BC
解析:氢气的摩尔质量是2 g·mol-1,氮气的摩尔质量是28 g·mol-1,氧气的摩尔质量是32 g·mol-1,当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据ρ=知,气体密度与摩尔质量成正比,根据摩尔质量知,三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),A错误;根据pV=nRT=RT和pM=RT=ρRT,当温度和密度相同时,气体压强与摩尔质量成反比,所以
三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2),B正确;根据pV=nRT=RT得V=,当它们的质量、温度和压强均相同时,气体体积与摩尔质量成反比,所以这三种气体体积大小顺序是V(O2)5.答案:(1)将导管的出口浸入水槽的水中,用手紧握住试管,若有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管形成一段水柱,表明装置不漏气
(2)②①③
(3)慢慢将量筒往下移
(4)
解析:测量收集气体体积时应注意:首先要将气体冷却至室温,然后慢慢将量筒往下移使
量筒内外液面高度相同,最后再读取量筒内气体的体积。据题意可知,试管内固体质量减
小了(a-b) g,即生成的O2的质量为(a-b) g,又知实验中得到的O2在标准状况下的体积为c
L,所以M(O2)= g·mol-1。
6.答案:(1)2.24 L (2)2.408×1023 (3)258.3 g
解析:n(MnO2)==0.1 mol
n(HCl)==2 mol
MnO2 + 4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
1 mol 4 mol 22.4 L
0.1 mol n(HCl) V(Cl2)
1 mol∶0.1 mol=4 mol∶n(HCl),
所以n(HCl)=0.4 mol
1 mol∶0.1 mol=22.4 L∶V(Cl2),
所以V(Cl2)=2.24 L
N(HCl)=0.4 mol×6.02×1023 mol-1=2.408×1023
氯元素除了变成氯气外,其余的全部是以Cl-形式存在于溶液中,加入足量的AgNO3溶液
后全部转化成AgCl沉淀,而且有n(AgCl)=n(Cl-)=n(HCl)-2n(Cl2)=2 mol-0.1 mol×2=1.8 mol,m(AgCl)=1.8 mol×143.5 g·mol-1=258.3 g。
7
