在化学学习中,“物质的量”是一个非常基础且重要的概念。它不仅贯穿整个化学学科的学习,而且是定量分析的核心工具之一。为了帮助大家更好地理解和掌握这一概念,下面将通过一些具体的练习题来加深对“物质的量”的理解。
练习题一:基本概念辨析
1. 选择题
下列关于物质的量的说法正确的是( )
A. 物质的量表示物质的质量。
B. 物质的量的单位是摩尔(mol)。
C. 1摩尔氧气中含有6.02×10²³个氧原子。
D. 物质的量可以用来描述微观粒子的数量。
正确答案:B、D
2. 填空题
(1)1摩尔任何物质都含有相同数量的_________。
(2)阿伏伽德罗常数是指每摩尔物质所含有的粒子数,其数值约为_________。
答案:(1)基本单元;(2)6.02×10²³
练习题二:计算题
3. 已知条件
水的化学式为H₂O,其相对分子质量为18。若某溶液中含有0.5摩尔水,请计算该溶液中水的质量。
解答过程:
根据公式 \( m = n \times M \),其中 \( m \) 表示质量,\( n \) 表示物质的量,\( M \) 表示相对分子质量。
将数据代入公式:
\( m = 0.5 \, \text{mol} \times 18 \, \text{g/mol} = 9 \, \text{g} \)
答案:该溶液中水的质量为9克。
4. 混合物计算
有一混合气体由氢气和氧气组成,其中氢气占总体积的75%,氧气占25%。若混合气体总质量为10克,请分别计算氢气和氧气的质量。
解答过程:
假设混合气体的总物质的量为 \( n_{\text{total}} \),则根据体积比可知:
\( n_{\text{H}_2} = 0.75n_{\text{total}}, \, n_{\text{O}_2} = 0.25n_{\text{total}} \)
根据质量守恒定律:
\( m_{\text{total}} = m_{\text{H}_2} + m_{\text{O}_2} \)
即:
\( 10 \, \text{g} = (0.75n_{\text{total}} \times 2) + (0.25n_{\text{total}} \times 32) \)
解得 \( n_{\text{total}} = 0.3125 \, \text{mol} \)
因此:
\( m_{\text{H}_2} = 0.75 \times 0.3125 \times 2 = 0.46875 \, \text{g} \)
\( m_{\text{O}_2} = 0.25 \times 0.3125 \times 32 = 9.53125 \, \text{g} \)
答案:氢气质量为0.47克,氧气质量为9.53克。
练习题三:综合应用
5. 实验设计
实验室需要配制500毫升0.1摩尔/升的NaCl溶液,请问需要称取多少克NaCl?
解答过程:
根据公式 \( n = cV \),其中 \( c \) 表示浓度,\( V \) 表示溶液体积,\( n \) 表示物质的量。
\( n = 0.1 \, \text{mol/L} \times 0.5 \, \text{L} = 0.05 \, \text{mol} \)
再根据 \( m = nM \),其中 \( M \) 表示NaCl的相对分子质量(58.5)。
\( m = 0.05 \, \text{mol} \times 58.5 \, \text{g/mol} = 2.925 \, \text{g} \)
答案:需要称取2.93克NaCl。
6. 反应计算
在实验室中进行以下反应:
\( 2KMnO_4 + 10FeSO_4 + 8H_2SO_4 \rightarrow K_2SO_4 + 2MnSO_4 + 5Fe_2(SO_4)_3 + 8H_2O \)
若加入0.1摩尔KMnO₄,请计算生成的Fe₂(SO₄)₃的物质的量。
解答过程:
根据化学方程式,KMnO₄与FeSO₄的摩尔比为1:5。因此,生成的Fe₂(SO₄)₃的物质的量为:
\( n_{\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3} = 5 \times n_{\text{KMnO}_4} = 5 \times 0.1 = 0.5 \, \text{mol} \)
答案:生成的Fe₂(SO₄)₃的物质的量为0.5摩尔。
通过以上练习题,相信大家对“物质的量”的概念有了更深刻的理解。希望这些题目能够帮助大家巩固知识,并在实际应用中更加得心应手!