2024-2025学年高中化学人教版必修第一册 2.3.1物质的量 摩尔质量 作业（含答案）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年高中化学人教版必修第一册 2.3.1物质的量 摩尔质量 作业（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 90.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-06 14:54:37 | ||
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文档简介
课时作业12 物质的量 摩尔质量
基础性训练
1.2018年11月13日至16日，第26届国际计量大会在巴黎召开。这次，对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A．1 mol任何物质所含有的原子数都相同
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
C．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D．32 g O2和32 g O3中所含氧原子的个数比是2∶3
2．下列有关物质的量的叙述，错误的是( )
A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B．物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
C．物质的量是国际单位制中的一个基本单位
D．摩尔是计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位
3．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等于 g
4．下列说法正确的是( )
A．物质的量是一个基本物理量，表示物质所含粒子的多少
B．1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C．1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数)
D．摩尔表示物质的量的数量单位
5．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是( )
A．2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为 0.2NA
B．0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C．28 g氮气所含的原子数为NA
D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为 8∶1
6．水是生命之源。了解水的组成也是化学学习的内容之一。下列有关说法正确的是( )
A．1 mol H2O约含有6.02×1023个氢原子
B．H2O的摩尔质量是18 g
C．1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数目为2NA
D．2NA个H2O的摩尔质量为36 g·mol－1
7．科学家发现一种分子式为H3的氢分子。1 mol H3和1 mol H2具有相同的( )
A．分子数 B．原子数
C．质子数 D．电子数
8．与3.2 g SO2所含的氧原子数相同的NO的质量为( )
A．6.4 g B．3.2 g
C．4.6 g D．3.0 g
综合性训练
9.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
10．现有NO、NO2、O3三种气体，它们含有的氧原子数目相同，则这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
11．等物质的量的CO和CO2的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所含的碳原子数之比为1∶1
A．①② B．②③
C．①②④ D．①③④
12．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
13.利用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必经之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士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0.02 mol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________ mol Fe与稀硫酸反应产生H2的量。
14．(1)1个12C的质量是a kg，1个Na的质量是b kg，Na的摩尔质量是________(用含a、b的代数式表示)。
(2)铝的相对原子质量为27，则其摩尔质量为________。若阿伏加德罗常数取6.02×1023 mol－1，则可估算一个铝原子的质量约为________ g。
(3)下列各种物质中所含原子个数最多的是________(填字母)。
A．0.4 mol氧气 B．4 ℃时5.4 mL水
C．10 g Ne D．5.6 g CO
15．(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数约与________个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 mol Al3＋的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。
(4)1.204×1022个CO2分子，含O的质量为________。
16．2022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。
苯丙胺分子式：C9H13N
(1)“苯丙胺”的摩尔质量为____________。
(2)0.5 mol苯丙胺中约含有________个氢原子。
(3)270 g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________。
17．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。
在注射器A中装有240 mL(0.01 mol)气体X并使其慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。
试回答下列问题：
(1)X气体是由________和________元素组成的。
(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。则X的摩尔质量是________ g·mol－1。
(3)通过计算，确定X的分子式为____________________。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业12 物质的量 摩尔质量
1．解析：不同物质分子中所含有的原子个数不一定相同，A错误；物质的量是一个物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，物质的量把宏观物质与微观粒子联系起来，C错误；32 g O2与32 g O3中所含氧原子的个数比是1∶1，D错误。
答案：B
2．解析：“物质的量”是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，对初学者来说，“物质的量”是一个很难理解的概念，要注意教材上的有关叙述。
答案：C
3．解析：A项，1 mol OH－的质量为17 g·mol－1×1 mol＝17 g，单位错误；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项中可用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。
答案：D
4．解析：物质的量是一个基本物理量，表示含有一定数目（阿伏加德罗常数）粒子的集合体，不是表示物质所含粒子的多少，A项不正确；“物质的量”仅适用于微观粒子，用“物质的量”来表示物质时，必须指明微粒的种类，1 mol氢可能是指1 mol氢气分子、1 mol氢原子，也可能是1 mol氢离子等，指代不明确，B项不正确；1 mol H2O中含NA个H2O分子，故1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和，C项正确；摩尔是物质的量的单位，不是数量单位，D项不正确。
答案：C
5．解析：A选项中Na＋为＋1价，2.3 g钠为0.1 mol钠原子，失去的电子数为0.1NA，故A错误；B选项中19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子（19.6 g÷98 g·mol－1＝0.2 mol），等物质的量的硫酸（H2SO4）与磷酸（H3PO4）含有相同的氧原子数，故B正确；C选项中28 g氮气（N2）即为1 mol氮分子（28 g÷28 g·mol－1＝1 mol），所以应含2NA个氮原子，故C错误；D选项中NA个氧分子质量为32 g，NA个氢分子质量为2 g，则其质量比为16∶1，故D错误。
答案：B
6．答案：C
7．答案：A
8．解析：3.2 g SO2的物质的量为n（SO2）＝＝0.05 mol，n（O）＝0.1 mol，两者所含氧原子数相同即所含氧原子的物质的量相同，含0.1 mol O的NO的物质的量为0.1 mol，m（NO）＝0.1 mol×30 g·mol－1＝3.0 g。
答案：D
9．解析：由关系式n＝可知，NA＝，a mol H2SO4中含4a mol氧原子，已知其个数为b，则NA＝ mol－1。
答案：B
10．解析：设NO、NO2、O3三种气体都含有1 mol氧原子，则NO、NO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、 mol、 mol，即物质的量之比为6∶3∶2。
答案：A
11．解析：CO和CO2的物质的量相同，则含有的CO和CO2的分子数也相同，①正确。CO和CO2分子中的氧原子数之比为1∶2，则物质的量相同的CO和CO2所含的氧原子数之比为1∶2，②错误。等物质的量的CO和CO2的分子中所含原子总数之比为2∶3，③正确。物质的量相同的CO和CO2，碳原子数目之比是1∶1，④正确。
答案：D
12．解析：本题考查物质的量、摩尔质量、质量在化学方程式中的综合运用。由反应：
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，根据质量守恒定律可知，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。
答案：A
13．解析：根据2H2O2H2↑＋O2↑可知，光解0.02 mol水，可生成0.02 mol H2和0.01 mol O2；生成H2的质量为0.04 g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；0.02 mol Fe与稀硫酸反应产生0. 02 mol H2。
答案：（1）0.04 g
（2）2.408×1022个（或0.04NA）
（3）0.01 mol
（4）0.02
14．解析：（1）一个原子的实际质量与12C质量的相比所得的数值是其相对原子质量，因此钠的相对原子质量是＝，而摩尔质量是以g·mol－1为单位时在数值上等于其相对原子质量，故Na的摩尔质量是 g·mol－1。（2）铝的摩尔质量是27 g·mol－1，即6.02×1023个铝原子的质量是27 g，故一个铝原子的质量为27 g÷（6.02×1023）≈4.49×10－23 g。（3）A项中，n（O）＝0.4 mol×2＝0.8 mol；B项中，n（原子）＝×3＝0.9 mol；C项中，n（Ne）＝＝0.5 mol；D项中，n（原子）＝×2＝0.4 mol。
答案：（1） g·mol－1 （2）27 g·mol－1 4.49×10－23 （3）B
15．答案：（1）1.806×1023 （2）0.6 mol
（3）106 g·mol－1 （4）0.64 g
16．答案：（1）135 g·mol－1 （2）3.913×1024
（3）2 mol 216 g （4）9∶13∶1 108∶13∶14
17．解析：在C管中收集到水，其中氧来源于CuO，则X中一定含有氢元素。在注射器D中收集到氮气，说明X中一定含有氮元素。即X中含有氮、氢两种元素。B管中CuO含氧的质量为20.32 g－20.00 g＝0.32 g，n（O）＝0.02 mol，n（N2）＝0.01 mol，因240 mL X气体的物质的量为0.01 mol，故n（X）∶n（N）∶n（H）＝0.01 mol∶（0.01 mol×2）∶（0.02 mol×2）＝1∶2∶4，所以X的分子式为N2H4，摩尔质量为32 g·mol－1。
答案：（1）氮 氢 （2）32 （3）N2H4
（4）N2H4＋2CuON2＋2H2O＋2Cu
基础性训练
1.2018年11月13日至16日，第26届国际计量大会在巴黎召开。这次，对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A．1 mol任何物质所含有的原子数都相同
B．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
C．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D．32 g O2和32 g O3中所含氧原子的个数比是2∶3
2．下列有关物质的量的叙述，错误的是( )
A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B．物质的量表示含有一定数目粒子的集合体
C．物质的量是国际单位制中的一个基本单位
D．摩尔是计量原子、分子或离子等微观粒子的“物质的量”的单位
3．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等于 g
4．下列说法正确的是( )
A．物质的量是一个基本物理量，表示物质所含粒子的多少
B．1 mol氢中含有2 mol氢原子和2 mol电子
C．1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数)
D．摩尔表示物质的量的数量单位
5．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是( )
A．2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为 0.2NA
B．0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C．28 g氮气所含的原子数为NA
D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为 8∶1
6．水是生命之源。了解水的组成也是化学学习的内容之一。下列有关说法正确的是( )
A．1 mol H2O约含有6.02×1023个氢原子
B．H2O的摩尔质量是18 g
C．1 mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数目为2NA
D．2NA个H2O的摩尔质量为36 g·mol－1
7．科学家发现一种分子式为H3的氢分子。1 mol H3和1 mol H2具有相同的( )
A．分子数 B．原子数
C．质子数 D．电子数
8．与3.2 g SO2所含的氧原子数相同的NO的质量为( )
A．6.4 g B．3.2 g
C．4.6 g D．3.0 g
综合性训练
9.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
10．现有NO、NO2、O3三种气体，它们含有的氧原子数目相同，则这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
11．等物质的量的CO和CO2的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所含的碳原子数之比为1∶1
A．①② B．②③
C．①②④ D．①③④
12．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
13.利用太阳能等可再生能源分解水制氢，是实现绿色氢能经济的必经之路，也是未来氢燃料电池的氢源发展方向。2019年，中科院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室和太阳能研究部李灿院士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0.02 mol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________ mol Fe与稀硫酸反应产生H2的量。
14．(1)1个12C的质量是a kg，1个Na的质量是b kg，Na的摩尔质量是________(用含a、b的代数式表示)。
(2)铝的相对原子质量为27，则其摩尔质量为________。若阿伏加德罗常数取6.02×1023 mol－1，则可估算一个铝原子的质量约为________ g。
(3)下列各种物质中所含原子个数最多的是________(填字母)。
A．0.4 mol氧气 B．4 ℃时5.4 mL水
C．10 g Ne D．5.6 g CO
15．(1)0.3 mol NH3分子中所含质子数约与________个H2O分子中所含质子数相等。
(2)含0.4 mol Al3＋的Al2(SO4)3中所含的SO的物质的量是________。
(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。
(4)1.204×1022个CO2分子，含O的质量为________。
16．2022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。
苯丙胺分子式：C9H13N
(1)“苯丙胺”的摩尔质量为____________。
(2)0.5 mol苯丙胺中约含有________个氢原子。
(3)270 g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________。
17．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。
在注射器A中装有240 mL(0.01 mol)气体X并使其慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。
试回答下列问题：
(1)X气体是由________和________元素组成的。
(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。则X的摩尔质量是________ g·mol－1。
(3)通过计算，确定X的分子式为____________________。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课时作业12 物质的量 摩尔质量
1．解析：不同物质分子中所含有的原子个数不一定相同，A错误；物质的量是一个物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量，物质的量把宏观物质与微观粒子联系起来，C错误；32 g O2与32 g O3中所含氧原子的个数比是1∶1，D错误。
答案：B
2．解析：“物质的量”是国际单位制中七个基本物理量之一，它表示含有一定数目粒子的集合体，其单位是摩尔，对初学者来说，“物质的量”是一个很难理解的概念，要注意教材上的有关叙述。
答案：C
3．解析：A项，1 mol OH－的质量为17 g·mol－1×1 mol＝17 g，单位错误；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项中可用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。
答案：D
4．解析：物质的量是一个基本物理量，表示含有一定数目（阿伏加德罗常数）粒子的集合体，不是表示物质所含粒子的多少，A项不正确；“物质的量”仅适用于微观粒子，用“物质的量”来表示物质时，必须指明微粒的种类，1 mol氢可能是指1 mol氢气分子、1 mol氢原子，也可能是1 mol氢离子等，指代不明确，B项不正确；1 mol H2O中含NA个H2O分子，故1 mol H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和，C项正确；摩尔是物质的量的单位，不是数量单位，D项不正确。
答案：C
5．解析：A选项中Na＋为＋1价，2.3 g钠为0.1 mol钠原子，失去的电子数为0.1NA，故A错误；B选项中19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子（19.6 g÷98 g·mol－1＝0.2 mol），等物质的量的硫酸（H2SO4）与磷酸（H3PO4）含有相同的氧原子数，故B正确；C选项中28 g氮气（N2）即为1 mol氮分子（28 g÷28 g·mol－1＝1 mol），所以应含2NA个氮原子，故C错误；D选项中NA个氧分子质量为32 g，NA个氢分子质量为2 g，则其质量比为16∶1，故D错误。
答案：B
6．答案：C
7．答案：A
8．解析：3.2 g SO2的物质的量为n（SO2）＝＝0.05 mol，n（O）＝0.1 mol，两者所含氧原子数相同即所含氧原子的物质的量相同，含0.1 mol O的NO的物质的量为0.1 mol，m（NO）＝0.1 mol×30 g·mol－1＝3.0 g。
答案：D
9．解析：由关系式n＝可知，NA＝，a mol H2SO4中含4a mol氧原子，已知其个数为b，则NA＝ mol－1。
答案：B
10．解析：设NO、NO2、O3三种气体都含有1 mol氧原子，则NO、NO2、O3三种气体的物质的量分别为1 mol、 mol、 mol，即物质的量之比为6∶3∶2。
答案：A
11．解析：CO和CO2的物质的量相同，则含有的CO和CO2的分子数也相同，①正确。CO和CO2分子中的氧原子数之比为1∶2，则物质的量相同的CO和CO2所含的氧原子数之比为1∶2，②错误。等物质的量的CO和CO2的分子中所含原子总数之比为2∶3，③正确。物质的量相同的CO和CO2，碳原子数目之比是1∶1，④正确。
答案：D
12．解析：本题考查物质的量、摩尔质量、质量在化学方程式中的综合运用。由反应：
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，根据质量守恒定律可知，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。
答案：A
13．解析：根据2H2O2H2↑＋O2↑可知，光解0.02 mol水，可生成0.02 mol H2和0.01 mol O2；生成H2的质量为0.04 g；可生成氢的原子数为2.408×1022个；0.02 mol Fe与稀硫酸反应产生0. 02 mol H2。
答案：（1）0.04 g
（2）2.408×1022个（或0.04NA）
（3）0.01 mol
（4）0.02
14．解析：（1）一个原子的实际质量与12C质量的相比所得的数值是其相对原子质量，因此钠的相对原子质量是＝，而摩尔质量是以g·mol－1为单位时在数值上等于其相对原子质量，故Na的摩尔质量是 g·mol－1。（2）铝的摩尔质量是27 g·mol－1，即6.02×1023个铝原子的质量是27 g，故一个铝原子的质量为27 g÷（6.02×1023）≈4.49×10－23 g。（3）A项中，n（O）＝0.4 mol×2＝0.8 mol；B项中，n（原子）＝×3＝0.9 mol；C项中，n（Ne）＝＝0.5 mol；D项中，n（原子）＝×2＝0.4 mol。
答案：（1） g·mol－1 （2）27 g·mol－1 4.49×10－23 （3）B
15．答案：（1）1.806×1023 （2）0.6 mol
（3）106 g·mol－1 （4）0.64 g
16．答案：（1）135 g·mol－1 （2）3.913×1024
（3）2 mol 216 g （4）9∶13∶1 108∶13∶14
17．解析：在C管中收集到水，其中氧来源于CuO，则X中一定含有氢元素。在注射器D中收集到氮气，说明X中一定含有氮元素。即X中含有氮、氢两种元素。B管中CuO含氧的质量为20.32 g－20.00 g＝0.32 g，n（O）＝0.02 mol，n（N2）＝0.01 mol，因240 mL X气体的物质的量为0.01 mol，故n（X）∶n（N）∶n（H）＝0.01 mol∶（0.01 mol×2）∶（0.02 mol×2）＝1∶2∶4，所以X的分子式为N2H4，摩尔质量为32 g·mol－1。
答案：（1）氮 氢 （2）32 （3）N2H4
（4）N2H4＋2CuON2＋2H2O＋2Cu