物质的量的单位——摩尔(人教版2019必修第一册)(解析版).docx

第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第1课时 物质的量的单位——摩尔
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·河北张家口期中）下列叙述正确的是
A．摩尔是基本物理量之一 B．1 mol CO2的质量为44 g·mol－1
C．SO42－的摩尔质量为96 g·mol－1 D．1 mol任何物质都含有NA个原子
【答案】C
【解析】A项，物质的量是七个基本物理量之一，而摩尔是物质的量的单位，错误；B项，1 mol CO2的质量是m＝nM＝44 g·mol－1×1 mol＝44 g，错误；C项，SO42－的相对分子质量为96，所以摩尔质量为96 g·mol－1，正确；D项，物质的组成可以是分子、原子、离子，1 mol任何物质都含有NA个微粒，错误。
2．（2022·上海静安期末）0.5 mol Na2SO4中含Na＋的数目为
A．3.01×1023个 B．6.02×1023个
C．0.5个 D．1个
【答案】B
【解析】n(Na＋)＝2n(Na2SO4)＝0.5 mol×2＝1 mol，则N＝n(Na＋)×NA＝1×NA＝6.02×1023个，故选B项。
3．（2022·吉林汪清县第六中学期中）下列说法正确的是
A．1 mol N2的质量是14 g B．H2SO4的摩尔质量是98 g
C．H2O的摩尔质量是18 g·mol－1 D．1 mol HCl的质量是36.5 g·mol－1
【答案】C
【解析】A项，1 mol N2的质量＝1 mol×28 g·mol－1＝28 g，错误；B项，H2SO4的摩尔质量是98 g·mol－1，错误；C项，H2O的摩尔质量是18 g·mol－1，正确；D项，1 mol HCl的质量＝1 mol×36.5 g·mol－1＝36.5 g，错误。
4．（2022·北师大附中）下列说法中，不正确的是
A．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集体，单位是“摩尔”
B．0.5 mol N2含有的分子数约为3.01×1023
C．1 mol CO2中含有的原子数为NA
D．一个水分子的质量约为×10－23 g
【答案】C
【解析】A项，“物质的量”表示含有一定数目粒子的集体，单位是“摩尔”，正确；B项，0.5 mol N2含有的分子数约0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023，正确；C项，1 mol CO2中含有的原子数为3NA，错误；D项，1 mol水的质量是18 g，1 mol水含有6.02×1023个分子，一个水分子的质量约为×10－23 g，正确。
5．（2022·浙江衢州高级中学期中）3.2 g某物质中含有6.02×1022个分子，则该物质的相对分子质量为
A．16 B．64
C．32 D．96
【答案】C
【解析】先根据分子数目，得出物质的量为n＝＝＝0.1 mol，再利用质量和物质的量求摩尔质量，M＝＝＝32 g·mol－1，即相对分子质量为32，故选C项。
6．（2022·浙江宁波六校联盟期中）光纤通讯是一种现代化的通讯手段，光纤通讯容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话的信号。制造光导纤维的主要原料是SiO2，下列关于SiO2的说法正确的是
A．SiO2摩尔质量是60
B．1 mol SiO2中含有1 mol O2
C．1.5 mol SiO2中含有1.806×1024个氧原子
D．1 mol SiO2质量是60 g·mol－1
【答案】C
【解析】A项，摩尔质量有单位，单位为g·mol－1，所以SiO2摩尔质量是60 g·mol－1，错误；B项，1 mol SiO2含有2 mol O原子，不存在氧气分子，错误；C项，1.5 mol SiO2中含有3 mol氧原子，其个数为3 mol×6.02×1023 mol－1＝1.806×1024，正确；D项，质量的单位是g，1 mol SiO2质量是1 mol×60 g·mol－1＝60 g，错误。
7．（2022·河北唐山遵化期中）物质的量是表示含有一定数目微粒集合体的物理量。下列说法错误的是
A．常温下1 mol N2的质量为28 g
B．1 mol某种微粒集合体含微粒数目约为6.02×1023
C．化学反应中各物质的质量之比等于它们的物质的量之比
D．该物理量不能用于描述宏观物质形成的集合体
【答案】C
【解析】A项，N2的摩尔质量为28 g·mol－1，所以1 mol N2的质量等于28 g，正确；B项，国际计量大会规定：1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023，正确；C项，根据公式m＝n×M可知：质量之比不一定等于物质的量之比，错误；D项，物质的量的计量对象是构成物质的微观粒子或某些微观粒子的特定组合，不可用于描述宏观物质，正确。
8．（2022·黑龙江大庆外国语学校期中）下列物质中，与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是
A．18.9 g HNO3 B．3.612×1023个HCl分子
C．0.1 mol H3PO4 D．0.2NA个CH4分子
【答案】B
【解析】根据N＝nNA可知，H原子的数目相同，则H原子物质的量相同，0.3 mol H2O含氢原子物质的量为0.3 mol×2＝0.6 mol，结合对应物质的构成计算。
A项，18.9 g HNO3的物质的量为0.3 mol，含氢原子的物质的量0.3 mol，错误；B项,3.612×1023个HCl的物质的量为0.6 mol，含氢原子的物质的量0.6 mol，正确；C项，0.1 mol H3PO4含有0.3 mol氢原子，错误；D项，0.2 NA个CH4的物质的量为0.2 mol，含有0.8 mol氢原子，错误。
9．（2022·浙江宁波六校联盟期中）向足量的浓盐酸中加入8.7 g二氧化锰并加热，充分反应后，被氧化的HCl的物质的量为
A．小于0.2 mol B．等于0.2 mol
C．在0.2 mol和0.4 mol之间 D．等于0.4 mol
【答案】B
【解析】8.7 g MnO2的物质的量为＝0.1 mol，根据化学方程式MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，1 mol MnO2参与反应消耗4 mol HCl，其中氯的化合价升高的HCl只有2 mol。浓盐酸是过量的，因此MnO2完全消耗掉，则0.1 mol MnO2完全反应，被氧化的HCl为0.2 mol，B项符合题意。
10．（2022·河南郑州中牟县期中）回答下列问题：
（1）4.9 g H2SO4，含___________个H2SO4分子、能和___________mol NaOH完全反应。
（2）含有相同碳原子数的CO和CO2，其质量之比为_______________。
（3）含0.2 mol Fe3＋的Fe2(SO4)3中含SO42－的物质的量为_____________。
（4）把淀粉溶液溶于沸水中，制成淀粉胶体是_____________(填纯净物、混合物)。
【答案】（1）3.01×1022 0.1 （2）7∶11 （3）0.3 mol （4）混合物
【解析】（1）4.9 g H2SO4的物质的量为＝0.05 mol，含0.05 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1022个H2SO4分子；根据H2SO4＋2NaOH＝Na2SO4＋2H2O可知0.05 mol H2SO4能和0.1 mol NaOH完全反应；（2）含有相同碳原子数的CO和CO2物质的量相同，其质量之比＝28 g∶44 g＝7∶11；（3）n(Fe3＋)＝0.2 mol，则n[Fe2(SO4)3]＝＝0.1 mol，故n(SO42－)＝0.1mol×3＝0.3 mol；（4）把淀粉溶液溶于沸水中，制成淀粉胶体是混合物。

培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·广东汕头澄海中学期中）用NA代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中正确的是
A．常温常压下，3.2 g O2中含有的分子数目为0.1NA
B．1 mol氧气和1 mol氦气都含有2NA个原子
C．0.2NA个H2SO4分子与19.6 gH3PO4含有相同的原子数
D．常温常压下，1.06 gNa2CO3含有的Na＋离子数为0.01NA
【答案】A
【解析】A项，3.2 g氧气中含有的氧气分子个数N＝NA＝NA＝0.1NA个，正确；B项，1 mol氦气中含有1 mol氦原子，含有的原子数为NA，错误；C项，0.2 NA个H2SO4分子中含有原子的物质的量＝0.2 mol×7＝1.4 mol，19.6 g H3PO4含有原子的物质的量＝×8＝1.6 mol，含有的原子数不同，错误；D项，1.06 g碳酸钠的物质的量为＝0.01 mol，含有钠离子的物质的量为0.02 mol，Na＋离子数为0.02NA，错误。
12．（2022·江西上饶期末）将等物质的量的Na2O2和NaHCO3固体混合，在密闭容器中隔绝空气加热到质量不再变化时排出气体，所得残留物是
A．Na2O2、NaOH B．Na2CO3
C．Na2O2、Na2CO3 D．NaOH、Na2CO3
【答案】D
【解析】2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，设Na2O2和NaHCO3的物质的量均为2 mol，2 mol NaHCO3受热分解产生1 mol Na2CO3、1 mol CO2和1 mol H2O。由反应2CO2＋2Na2O2＝2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2＝4NaOH＋O2可知，1 mol CO2和1 mol Na2O2反应生成1 mol Na2CO3，1 mol H2O和1 mol Na2O2反应生成2 mol NaOH，所以剩余固体为NaOH和Na2CO3，D项符合题意。
13．（2022·北师大附中）下列叙述正确的是
A．1 mol SO2含有的氧分子数约为6.02×1023
B．1 mol N2与1 mol H2O的原子个数比为1∶1
C．78 g Na2O2与足量CO2反应转移4 mol电子
D．将0.1 mol Na2SO4溶于足量水，得到的溶液中含有0.2 mol Na＋
【答案】D
【解析】A项，SO2中含有氧原子，不含氧分子，错误；B项，1 mol N2含有2 mol原子，1 mol H2O含有3 mol原子，原子个数比为2∶3，错误；C项，78 g Na2O2的物质的量是1 mol，Na2O2与足量CO2反应生成碳酸钠和氧气，，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，反应转移1 mol电子，错误；D项，Na2SO4的电离方程式是Na2SO4＝2Na＋＋SO42－，将0.1 mol Na2SO4溶于足量水，得到的溶液中含有0.2 mol Na＋，正确。
14．（2022·北京丰台期中）某溶液中大量存在以下四种离子：MnO4－、SO42－、K＋、R，它们物质的量之比为n(MnO4－)∶n(SO42－)∶n(K＋)∶n(R)＝2∶1∶2∶2，则R可能是
A．H＋ B．SO32－ C．CO32－ D．Mg2＋
【答案】A
【解析】四种离子：MnO4－、SO42－、K＋、R，它们物质的量之比为n(MnO4－)∶n(SO42－)∶n(K＋)∶n(R)＝2∶1∶2∶2，阴离子电荷为2×1＋1×2＝4，阳离子电荷为2×1＝2，则依据溶液呈电中性的原理可得：R为阳离子，所带电荷数为＝＋1，则R可能是H＋，故选A项。
15．（2022·广西北海期末改编）化学计量在化学中占有重要地位。回答下列问题：
（1）含有1 mol O的Fe3O4中，含有___________mol Fe。
（2）溶质质量为29.4 g的硫酸溶液中含有___________mol H＋。
（3）17 g NH3分子中所含原子数与___________ g H2O所含氢原子数相等。
（4）0.5 mol FeCl3溶液与0.2 mol·KCl溶液中的Cl－的数目之比为___________。
（5）在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol 氧气，转移电子的数目约为__
（6）用MnO2和浓盐酸制取氯气，当4 mol 氯化氢被氧化时，生成的氯气的质量是___________。
【答案】（1）0.75 （2）0.6 （3）36 （4）15∶2 （5）1.204×1023 （6）142 g
【解析】（1）含有1 mol O的Fe3O4的物质的量为0.25 mol，0.25 mol Fe3O4中含有0.25 mol×3＝0.75 mol Fe；（2）硫酸在水中完全电离出氢离子和硫酸根离子，则溶质质量为29.4 g的硫酸溶液中含有×2＝0.6 mol H＋；（3）17 g NH3的物质的量是＝1 mol，含有原子的物质的量是4 mol，因此相应水的物质的量是＝2 mol，质量是2 mol×18 g·mol－1＝36 g；（4）0.5 mol FeCl3溶液与0.2 mol KCl 溶液中的Cl－的数目之比为(0.5 mol×3)∶(0.2 mol×1)＝15∶2；（5）由过氧化钠与水的反应可知，当生成0.1 mol氧气时，转移0.2 mol电子即1.204×1023个；（6）用MnO2和浓盐酸制取氯气，当4 mol氯化氢被氧化时，根据氯原子守恒可知生成2 mol Cl2，生成的氯气的质量是2 mol×71 g·mol－1＝142 g。
16．（2022·黑龙江大庆外国语学校改编）完成下列问题
（1）2 mol CO2中含有______________个C原子。
（2）49 g H2SO4中含有_______mol H。
（3）3.01×1022个OH－的质量为_______g，含有电子的物质的量为_______mol。
（4）18.6 g Na2R含0.6 mol Na＋，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。
（5）已知CO、CO2的混合气体质量共16.0 g，物质的量共0.4 mol，则该混合气体中CO与CO2的个数比为_________。
【答案】（1）1.204×1024 （2）1 （3）0.85 0.5 （4）62 g·mol－1 16 （5）1∶3
【解析】（1）2 mol CO2中含有2 mol C原子，C原子数为2NA＝2×6.02×1023＝1.204×1024；（2）49 g H2SO4的物质的量为＝0.5 mol，含有H原子0.5 mol×2＝1 mol；（3）3.01×1022个OH－的物质的量为＝0.05 mol，质量为0.05 mol×17 g/mol＝0.85 g，含有电子的物质的量为0.05 mol×10＝0.5 mol；（4）18.6 g Na2R含0.6 mol Na＋，则根据Na2R与其电离产生的Na＋关系可知：Na2R的物质的量为0.3 mol，故其摩尔质量M＝＝62 g·mol－1；Na2R的相对分子质量是62，23×2＋R＝62，所以R＝16，即R的相对原子质量是16；（5）设CO、CO2的物质的量分别是x、y，则x＋y＝0.4 mol；28 g·mol－1·x＋44 g·mol－1·y＝16.0 g，解得x＝0.1 mol，y＝0.3 mol，故该混合气体中CO与CO2的个数比是0.1 mol∶0.3 mol＝1∶3。