高中化學物質的量的練習題的相關分析

大學聯考命題總結與展望

物質的量是整個高中化學的基礎，阿伏加德羅常數是歷年大學聯考命題的熱點.命題的形式通常為：用NA表示阿伏加德羅常數，判斷和計算一定量的物質所含微粒數的多少.所計算的微粒數通常包括：一定量的物質中所含的原子數、質子數、電子數；一定量物質作氧化劑或還原劑時得失的電子數；一定體積的氣體中所含的微粒數；溶液中的離子個數等.在電化學中析出金屬(或放出氣體)的質量與耗電量之間必然要用到阿伏加德羅常數，反過來也可利用這種關係求阿伏加德羅常數的表示式.這類問題與實際聯絡緊密，在“3+X”中尤為重要，有時還涉及摩爾質量、相對原子質量的考查，題型多樣，但都是對基本概念和基礎知識的測試，平時複習應加強這方面的訓練，提高應變能力和應試能力.常見題型有選擇題、填空題和計算題.

經典大學聯考試題分析

例1 (典型例題下列說法不正確的是 ( )

A.磷酸的摩爾質量與6.02×1023個磷酸分子的質量在數值上相等

B.6.02×1023個氮分子和6.02×1023個氫分子的質量比等於14:1

C.32 g氧氣所含的原子數目為2×6.02×1023

D.46 g NO2和N2O4混合氣體中含有原子數不是3NA

〔分析〕 本題著重考查學生對NA的理解程度.A中磷酸的摩爾質量為98 gmol-1，而6.02×1023個磷酸分子，即1 mol磷酸，其質量為98g，二者在數值上相等但單位不同，A不符合題意；B中分別為1 mol N2和1 mol H2，質量比為(28gmol-1×1 mol):(2 gmol-1×1 mol)＝14:1，B不符合題意；C中32 g氧氣的物質的量為32 g/32 gmol-1＝1 mol，每個氧氣分子中含有2個氧原子，所以32g氧氣為1 mol，含原於數目為2NA.C不符合題意；D可用極值法計算，46 g氣體若全為NO2，則其所含原子的物質的量為46 g×3/46 gmol-1＝3 mol，同理若46 g均為N2O4，則其所含原子為46 g×6/92 gmol-1＝3 mol，所以46 g混合的NO2和N2O4含有的原子數是3NA.

答案：D

例2 (典型例題模)在一定條件下，NO跟NH3可以發生反應生成N2和H2O，現有NO與NH3的混合物1 mol，充分反應後所得產物中，經還原得到的N2比經氧化得到的N2多1.4 g.

(1)寫出反應的化學方程式並標出電子的得失.

(2)若以上反應進行完全，試計算原反應混合物中NO與NH3的物質的量可能各是多少.

〔分析〕 (1)先寫出反應物、生成物，然後配平.

(2)6 molNO被還原得到3 molN2，4 mol NH3被氧化得到2mol N2，兩者相差 1molN2.現相差1.4g， =0.05mol，相當於0.3mol NO和0.2 molNH3反應.依題意NO和NH3的總物質的量為1 mol，其中必有一種為過量，所以有兩種情況：0.3 molNO和0.7mol NH3或0.2 mol NH3和0.8mol NO.

答案：(1)

(2)0.3 mol NO和0.7mol NH3或0.2 mol NH3和0.8 mol NO.

例3 (典型例題在一定條件下，PbO2與Cr3+反應，產物是Cr2O2-7和 Pb2+，則與1 mol Cr3+反應所需PbO2的物質的量為 ( )

A.3.0 mol B.1.5 mol

C.1.0 mol D.0.75 mol

〔分析〕 本題通過物質的量計算考查氧化還原知識.解題的關鍵是抓住電子轉移數目守恆進行計算；1 mol×(6-3)＝x(4-2)得x＝1.5 mol.

答案：B

概念名稱 含義解析

物質的量 (n) 國際單位制(SI)中七個基本物理量之一.實際表示含有一定數目粒子的集體.粒子集體中的粒子數為不定數.

摩爾 (mol) 計量原子、分子、離子等粒子的物質的量的單位，該單位是由與0.012kg12C中所含有的碳原子數相同數目的粒子組成的集體.

阿伏加德羅常數 (NA) 1 mol任何粒子的粒子數，單位是mol-1.阿伏加德羅常數(不含單位)= 1 mol粒子的粒子數=0.012 kg12C中所含有的碳原子數.是一個想得到而又測不準的數，常用的近似值為6.02×1023 mol-1.對一種確定的粒子，n、N、 NA的關係是nNA=N，阿伏加德羅常數的引入，為物質的物質的量與粒子數目之間的換算提供了可能和方便.

摩爾質量 (M) 單位物質的量的物質所具有的質量，單位是g/mol或kg/mol.任意一種粒子，摩爾質量(單位g/mol)與式量之間的關係是數和單位不同.同一種粒子， n、m與M三者之間的關係是Mn=m.摩爾質量的引入，為物質的物質的量和質量之間的換算提供了可能和方便.

隨堂練習 知識鞏固

1.下列敘述中，正確的.是 ( )

A.鎂的原子質量就是鎂的相對原子質量

B.一個鐵原子的實際質量約等於

C.水的相對分子質量等於18 g

D.1 mol二氧化硫的質量是64g/mol

答案：B[提示：鎂的相對原子質量是鎂的原子質量與C的原子質量的1/12的比值，故項不正確；1 mol鐵原子的質量為56g，1 mol鐵中含阿伏加德羅常數個鐵原子，故B項正確；水的相對分子質量應為18，1 mol水的質量才是18 g，故C項不正確； 1 mol SO2的質量為64 g，64g/mol是SO2的摩爾質量，故D項不正確]

2.對相同質量的SO2和SO3來說，下列關係中，正確的是 ( )

A.含氧原子的個數比為2:3 B.含硫元素質量比為1:1

C.含氧元素質量比為5:6 D.含分子數之比為1:1

答案：C[提示：由於等質量的SO2和SO3的物質的量之比為＝ =5：4，故二者中氧原子的個數比為5×2:4×3＝5:6，硫原子的個數比(等於質量比)為5:4；含分子數之比為5:4，故C項正確]

3.1 g N2中含a個分子，則阿伏加德羅常數為 ( )

A. a B.a C.28a D. a

答案：C[提示：因1 gN2中含a個分子，而1 mol N2的質量為28g，故1 mol N2含28a個分子，所以28a為阿伏加德羅常數的值]

4.把1.15 g鈉放入水中，要使100個水分子中溶有1個鈉離子，則需要水的質量是 ( )

A.115 g B.100 g C.90.9 g D.90 g

答案：C[提示：1.15 g鈉在水中可生成 =0.05 mol Na+，同時會消耗 0.05 mol水，而要使溶液中每100個水分子中溶有1個Na+，則需要最後溶液中 剩餘0.05×100mol＝5mol水，故共需要水5.05mol，質量為90.9g，選C.本題因審題有誤而易錯選B或D]

5.下列有關阿伏加德羅‘常數NA的說法中，正確的是 ( )

A. 7.1 g氯氣變為氯離子時，得到的電子數為0.2NA

B.2.0g重水(D2O)中所含的電子數為0.1NA

C.28g氮氣和28g一氧化碳中所含的原子數都是2NA

D.2.3 g金屬鈉變為鈉離子時失去0.1NA個電子

答案：CD[提示：7.1 g Cl2變為Cl-應得到0.2NA個電子；因D2O的摩爾質量為 20 g/mol，故2.0 g D2O的物質的量為0.1 mol，所含電子數應為0.1 mol×10= 1 mol；28gN2和28 gCO均為雙原子分子，且摩爾質量均為28g/mol，故其物質的量均為1 mol，原子數均為2NA；2.3 g Na的物質的量為0.1 mol，故只能失去0.1 NA個電子.C、D兩項正確.本題由於審題有誤或知識掌握不準而易錯選A、B或漏選]

6.下列說法中，正確的是 ( )

A.1 mol任何物質都含有阿伏加德羅常數個分子

B.等質量的CO與N2中所含的原子數、分子數均相等

C.磷酸與硫酸的摩爾質量相等，均為98g

D.含氧元素質量相等的SO2與SO3中，含分子數也相等

答案：B[提示：因物質的構成微粒不一定全都是分子，故A項不對；摩爾質量的單位是g/mol，故C項不對；含氧元素相等的SO2與SO3的物質的量不相等，故D項不對；CO與N2的相對分子質量相等，即摩爾質量相等，所以質量相等的CO與N2 的物質的量相等，即所含分子數相等，由於它們均是雙原子分子，故所含原子數也相等]

7.2.16 gX205中含有0.1 mol氧原子，則X的相對原子質量為 ( )

A.2.16 B.28 C.14 D.31

答案：C[提示：因1個X2O5中含5個氧原子，故含0.1 mol氧原子的X2O5的物質的量為0.1 mol× ＝0.02mol，所以X2O5的摩爾質量為＝108g/mol，X的相對原子質量為(108-5×16)× ＝14]

8.現有A、B、C三種化合物，各取40g混合後完全反應，得18g B、49 gC，還有D生成.已知D的式量為106.現將22 g A和11 g B反應，生成D的物質的量為 ( )

A.1 mol B.0.5 mol C.0.275mol D.0.25 mol

答案： D[提示：由題意知A、B、C參加反應的質量關係為：

A + B → C + D

40g 40g-18g 49g-40g

由質量守恆可知，生成D的質量為:40g+(40 g-18 g)-(49 g-40g)＝53g.若將22gA與11 gB反應則A有剩餘，B充分反應，設反應生成D的質量為x，則有 ，得x=26.5 g.

因D的式量為106，故D的摩爾質量為106 g/mol，所以D的物質的量為： =0.25mol]