7. $A$ 某阳离子 $A^{3+}$ 的核外有 10 个电子,核内有 14 个不带电的粒子,则 A 原子的核电荷数和相对原子质量分别是(
A.10、24
B.13、26
C.13、27
D.7、21
C
)A.10、24
B.13、26
C.13、27
D.7、21
答案
7.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确原子与阳离子的转化关系,以及原子构成中各粒子的数量规律:阳离子是原子失去电子形成的,因此原子的核外电子数等于阳离子的核外电子数加上失去的电子数;原子中,核电荷数=核外电子数=质子数;相对原子质量约等于质子数与中子数之和(题目中核内不带电的粒子为中子),据此逐步推导即可。
【解析】
1. 计算A原子的核外电子数:阳离子A³+是A原子失去3个电子形成的,已知A³+核外有10个电子,因此A原子的核外电子数=10+3=13。
2. 确定核电荷数:原子中,核电荷数=核外电子数,故A原子的核电荷数为13。
3. 计算相对原子质量:原子中,质子数=核电荷数=13,核内中子数为14(不带电粒子),相对原子质量≈质子数+中子数=13+14=27。
综上,A原子的核电荷数为13,相对原子质量为27,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
原子的构成、离子与原子的转化、相对原子质量
【点评】
本题考查原子构成及相关量的基础计算,核心是掌握阳离子与原子的电子数关系,以及核电荷数、质子数、中子数、相对原子质量的联系,属于化学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确原子与阳离子的转化关系,以及原子构成中各粒子的数量规律:阳离子是原子失去电子形成的,因此原子的核外电子数等于阳离子的核外电子数加上失去的电子数;原子中,核电荷数=核外电子数=质子数;相对原子质量约等于质子数与中子数之和(题目中核内不带电的粒子为中子),据此逐步推导即可。
【解析】
1. 计算A原子的核外电子数:阳离子A³+是A原子失去3个电子形成的,已知A³+核外有10个电子,因此A原子的核外电子数=10+3=13。
2. 确定核电荷数:原子中,核电荷数=核外电子数,故A原子的核电荷数为13。
3. 计算相对原子质量:原子中,质子数=核电荷数=13,核内中子数为14(不带电粒子),相对原子质量≈质子数+中子数=13+14=27。
综上,A原子的核电荷数为13,相对原子质量为27,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
原子的构成、离子与原子的转化、相对原子质量
【点评】
本题考查原子构成及相关量的基础计算,核心是掌握阳离子与原子的电子数关系,以及核电荷数、质子数、中子数、相对原子质量的联系,属于化学基础题,难度适中。
【难度系数】
0.7
8.$B$ 下列关于$Fe$、$Fe^{2+}$、$Fe^{3+}$的说法中,正确的是(
①核电荷数相同;②核外电子数相等;③电子层结构完全相同;④质量几乎相同;⑤等质量的三种粒子所含的质子数相同
A.①②③④⑤
B.①③⑤
C.①④⑤
D.②③④
C
)①核电荷数相同;②核外电子数相等;③电子层结构完全相同;④质量几乎相同;⑤等质量的三种粒子所含的质子数相同
A.①②③④⑤
B.①③⑤
C.①④⑤
D.②③④
答案
8.C
解析
【分析】要解决这道题,需明确Fe、Fe²+、Fe³+的形成过程:Fe原子失去电子分别形成Fe²+(失去2个电子)和Fe³+(失去3个电子),该过程仅核外电子数改变,原子核内的质子数不变。据此逐一分析各说法:①核电荷数等于质子数,质子数不变则核电荷数相同;②核外电子数随失电子数增多而减少,三者电子数不等;③电子层结构因电子数不同而不同;④电子质量极小,得失电子对质量影响可忽略,故质量几乎相同;⑤等质量的粒子,其物质的量相同,每个粒子质子数相同,总质子数相同。最终判断正确说法,选出对应选项。
【解析】Fe原子失去电子形成Fe²+、Fe³+,原子核未改变,质子数不变:
1. 核电荷数=质子数,因此Fe、Fe²+、Fe³+的核电荷数相同,①正确;
2. Fe核外电子数=质子数,Fe²+核外电子数=质子数-2,Fe³+核外电子数=质子数-3,三者核外电子数不等,②错误;
3. 电子层结构由核外电子排布决定,三者电子数不同,电子层结构不同,③错误;
4. 电子质量远小于质子、中子,得失电子对粒子质量的影响可忽略,因此三者质量几乎相同,④正确;
5. 等质量的三种粒子,物质的量相同,每个粒子质子数相同,故所含总质子数相同,⑤正确。
综上,正确的是①④⑤,对应选项C。
【答案】C
【知识点】离子的形成;原子与离子的结构差异
【点评】本题考查原子与离子的核心结构差异,需明确“得失电子不改变原子核(质子数),仅改变核外电子”这一关键,属于化学基础概念题,难度不大,需准确掌握相关知识点。
【难度系数】0.7
【解析】Fe原子失去电子形成Fe²+、Fe³+,原子核未改变,质子数不变:
1. 核电荷数=质子数,因此Fe、Fe²+、Fe³+的核电荷数相同,①正确;
2. Fe核外电子数=质子数,Fe²+核外电子数=质子数-2,Fe³+核外电子数=质子数-3,三者核外电子数不等,②错误;
3. 电子层结构由核外电子排布决定,三者电子数不同,电子层结构不同,③错误;
4. 电子质量远小于质子、中子,得失电子对粒子质量的影响可忽略,因此三者质量几乎相同,④正确;
5. 等质量的三种粒子,物质的量相同,每个粒子质子数相同,故所含总质子数相同,⑤正确。
综上,正确的是①④⑤,对应选项C。
【答案】C
【知识点】离子的形成;原子与离子的结构差异
【点评】本题考查原子与离子的核心结构差异,需明确“得失电子不改变原子核(质子数),仅改变核外电子”这一关键,属于化学基础概念题,难度不大,需准确掌握相关知识点。
【难度系数】0.7
9.$B$ 空气中氧分子得到电子就能形成负离子(如$O^{-}_{2}$),$O^{-}_{2}$和$O_{2}$比较,不相同的是 (
A.质子数
B.相对原子质量之和
C.含氧原子数
D.电子数
D
)A.质子数
B.相对原子质量之和
C.含氧原子数
D.电子数
答案
9.D
解析
【分析】首先明确O₂和O₂⁻的构成差异:O₂是氧分子,由2个氧原子构成,其质子数等于电子数(每个氧原子质子数为8,故总质子数为16,电子数也为16);O₂⁻是O₂得到1个电子形成的负离子,形成过程中质子数不变,仅电子数增加1。逐一分析选项:A选项,两者均含2个氧原子,质子数相同;B选项,相对原子质量之和由原子种类和数量决定,两者均为2个氧原子,相对原子质量之和相同;C选项,含氧原子数均为2,相同;D选项,O₂电子数为16,O₂⁻电子数为17,不相同,故答案为D。
【解析】O₂的质子数=2×8=16,电子数=质子数=16,相对原子质量之和=2×16=32,含氧原子数=2;O₂⁻是O₂得到1个电子形成的,质子数不变(仍为16),电子数=16+1=17,含氧原子数仍为2,相对原子质量之和仍为32。因此,O₂和O₂⁻不相同的是电子数,选D。
【答案】D
【知识点】原子结构、离子的形成
【点评】本题考查分子与离子的构成区别,核心是理解离子是原子(或分子)得失电子形成的,得失电子仅改变电子数,不改变质子数、原子数及相对原子质量之和,属于基础概念题。
【难度系数】0.5
【解析】O₂的质子数=2×8=16,电子数=质子数=16,相对原子质量之和=2×16=32,含氧原子数=2;O₂⁻是O₂得到1个电子形成的,质子数不变(仍为16),电子数=16+1=17,含氧原子数仍为2,相对原子质量之和仍为32。因此,O₂和O₂⁻不相同的是电子数,选D。
【答案】D
【知识点】原子结构、离子的形成
【点评】本题考查分子与离子的构成区别,核心是理解离子是原子(或分子)得失电子形成的,得失电子仅改变电子数,不改变质子数、原子数及相对原子质量之和,属于基础概念题。
【难度系数】0.5
10. $\mathit{B}$ (2024·江苏盐城期中)甲原子是碳-12原子质量的$m$倍,甲原子是乙原子质量的$n$倍,则乙原子的相对原子质量为(
A.$\dfrac{m}{12n}$
B.$\dfrac{12m}{n}$
C.$\dfrac{12n}{m}$
D.$\dfrac{n}{12m}$
B
)A.$\dfrac{m}{12n}$
B.$\dfrac{12m}{n}$
C.$\dfrac{12n}{m}$
D.$\dfrac{n}{12m}$
答案
10.B 点拨:乙原子的相对原子质量为$\dfrac{乙原子的质量}{碳-12原子质量的\dfrac{1}{12}}$,设乙原子的质量为1,则甲原子的质量为n,则碳-12原子的质量为$\dfrac{n}{m}$,故乙原子的相对原子质量为$\dfrac{1}{\dfrac{n}{m}×\dfrac{1}{12}}=\dfrac{12m}{n}$。故选B。
解析
【分析】
首先明确相对原子质量的定义:以碳-12原子质量的$\dfrac{1}{12}$为标准,某原子的相对原子质量等于该原子实际质量与这个标准的比值。接下来根据题目给出的甲原子与碳-12原子、甲原子与乙原子的质量倍数关系,先推导乙原子的实际质量,再代入相对原子质量公式计算即可。
【解析】
设碳-12原子的质量为$M$,根据题意:
1. 甲原子的质量 = 碳-12原子质量 × $m$ = $m· M$;
2. 因甲原子是乙原子质量的$n$倍,故乙原子的质量 = 甲原子质量 ÷ $n$ = $\dfrac{m· M}{n}$;
3. 根据相对原子质量定义,乙原子的相对原子质量 = $\dfrac{乙原子的质量}{碳-12原子质量的\dfrac{1}{12}}$,代入计算:
$\mathrm{乙原子的相对原子质量} = \frac{\dfrac{m· M}{n}}{\dfrac{M}{12}} = \frac{m· M}{n} × \frac{12}{M} = \frac{12m}{n}$
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
相对原子质量计算,原子质量关系转换
【点评】
本题是相对原子质量定义的基础应用题,核心是准确理解相对原子质量公式,理清各原子质量的倍数关系,计算时注意约分化简,难度较低,掌握基础概念即可解答。
【难度系数】
0.7
首先明确相对原子质量的定义:以碳-12原子质量的$\dfrac{1}{12}$为标准,某原子的相对原子质量等于该原子实际质量与这个标准的比值。接下来根据题目给出的甲原子与碳-12原子、甲原子与乙原子的质量倍数关系,先推导乙原子的实际质量,再代入相对原子质量公式计算即可。
【解析】
设碳-12原子的质量为$M$,根据题意:
1. 甲原子的质量 = 碳-12原子质量 × $m$ = $m· M$;
2. 因甲原子是乙原子质量的$n$倍,故乙原子的质量 = 甲原子质量 ÷ $n$ = $\dfrac{m· M}{n}$;
3. 根据相对原子质量定义,乙原子的相对原子质量 = $\dfrac{乙原子的质量}{碳-12原子质量的\dfrac{1}{12}}$,代入计算:
$\mathrm{乙原子的相对原子质量} = \frac{\dfrac{m· M}{n}}{\dfrac{M}{12}} = \frac{m· M}{n} × \frac{12}{M} = \frac{12m}{n}$
因此答案选B。
【答案】
B
【知识点】
相对原子质量计算,原子质量关系转换
【点评】
本题是相对原子质量定义的基础应用题,核心是准确理解相对原子质量公式,理清各原子质量的倍数关系,计算时注意约分化简,难度较低,掌握基础概念即可解答。
【难度系数】
0.7
11. B 铁原子的核电荷数为26,某种铁原子的相对原子质量为56,下列说法正确的是 (
A.$Fe^{3+}$核外有29个电子
B.$Fe^{2+}$相对原子质量为54
C.该铁原子核外第一层有2个电子
D.该铁原子核外有30个电子
C
)A.$Fe^{3+}$核外有29个电子
B.$Fe^{2+}$相对原子质量为54
C.该铁原子核外第一层有2个电子
D.该铁原子核外有30个电子
答案
11.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确原子的核心关系:原子中,核电荷数=质子数=原子的核外电子数;相对原子质量≈质子数+中子数(与电子得失无关);阳离子是原子失去电子形成,每个单位正电荷对应失去1个电子。接下来逐个分析选项:
1. 分析选项A:Fe³+是铁原子失去3个电子形成的,先算铁原子的电子数(等于核电荷数26),则Fe³+的电子数为26-3=23,不是29,故A错误。
2. 分析选项B:相对原子质量由质子数和中子数决定,与电子得失无关,Fe²+的相对原子质量仍等于铁原子的56,不是54,故B错误。
3. 分析选项C:原子的核外电子排布中,第一层最多容纳2个电子,且该铁原子的核外电子数=核电荷数26,其电子排布为2、8、14、2,第一层电子数为2,故C正确。
4. 分析选项D:原子的核外电子数等于核电荷数,该铁原子的核电荷数为26,故核外电子数为26,不是30,故D错误。
综上,正确选项为C。
【解析】
根据原子、离子的结构及相对原子质量的概念,逐一判断:
选项A:Fe原子的核电荷数为26,原子的核外电子数=核电荷数=26;Fe³+是Fe原子失去3个电子形成的阳离子,其核外电子数=26-3=23≠29,A错误。
选项B:相对原子质量≈质子数+中子数,与电子得失无关,Fe²+的相对原子质量与Fe原子相同,为56≠54,B错误。
选项C:原子的核外电子排布中,第一层最多容纳2个电子;该铁原子的核外电子数=核电荷数=26,电子排布为2、8、14、2,第一层电子数为2,C正确。
选项D:原子的核外电子数=核电荷数,该铁原子的核电荷数为26,故核外电子数为26≠30,D错误。
【答案】
C
【知识点】
原子结构、相对原子质量、离子的形成
【点评】
本题考查原子与离子的基本结构、相对原子质量的概念,属于化学基础题型,需准确掌握核电荷数与质子数、电子数的关系,相对原子质量的决定因素,难度不大,是学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确原子的核心关系:原子中,核电荷数=质子数=原子的核外电子数;相对原子质量≈质子数+中子数(与电子得失无关);阳离子是原子失去电子形成,每个单位正电荷对应失去1个电子。接下来逐个分析选项:
1. 分析选项A:Fe³+是铁原子失去3个电子形成的,先算铁原子的电子数(等于核电荷数26),则Fe³+的电子数为26-3=23,不是29,故A错误。
2. 分析选项B:相对原子质量由质子数和中子数决定,与电子得失无关,Fe²+的相对原子质量仍等于铁原子的56,不是54,故B错误。
3. 分析选项C:原子的核外电子排布中,第一层最多容纳2个电子,且该铁原子的核外电子数=核电荷数26,其电子排布为2、8、14、2,第一层电子数为2,故C正确。
4. 分析选项D:原子的核外电子数等于核电荷数,该铁原子的核电荷数为26,故核外电子数为26,不是30,故D错误。
综上,正确选项为C。
【解析】
根据原子、离子的结构及相对原子质量的概念,逐一判断:
选项A:Fe原子的核电荷数为26,原子的核外电子数=核电荷数=26;Fe³+是Fe原子失去3个电子形成的阳离子,其核外电子数=26-3=23≠29,A错误。
选项B:相对原子质量≈质子数+中子数,与电子得失无关,Fe²+的相对原子质量与Fe原子相同,为56≠54,B错误。
选项C:原子的核外电子排布中,第一层最多容纳2个电子;该铁原子的核外电子数=核电荷数=26,电子排布为2、8、14、2,第一层电子数为2,C正确。
选项D:原子的核外电子数=核电荷数,该铁原子的核电荷数为26,故核外电子数为26≠30,D错误。
【答案】
C
【知识点】
原子结构、相对原子质量、离子的形成
【点评】
本题考查原子与离子的基本结构、相对原子质量的概念,属于化学基础题型,需准确掌握核电荷数与质子数、电子数的关系,相对原子质量的决定因素,难度不大,是学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.6
12. B 等质量的钠、镁、铁、铜四种金属,所含原子数目最少的是 (
A.钠
B.镁
C.铁
D.铜
D
)A.钠
B.镁
C.铁
D.铜
答案
12.D
解析
【分析】
要确定等质量的钠、镁、铁、铜中原子数目最少的金属,需明确:原子数目与物质的量相关,物质的量公式为$n=\frac{m}{M}$($m$为质量,$M$为摩尔质量),原子数$N=n·N_A$($N_A$为阿伏伽德罗常数,定值),因此等质量时,原子数与摩尔质量成反比,摩尔质量越大,原子数目越少。只需比较四种金属的摩尔质量大小即可得出结论。
【解析】
设四种金属的质量均为$m$,根据原子数公式$N=\frac{m}{M}·N_A$,可知原子数与摩尔质量成反比。四种金属的摩尔质量分别为:$M(Na)=23g/mol$,$M(Mg)=24g/mol$,$M(Fe)=56g/mol$,$M(Cu)=64g/mol$。其中铜的摩尔质量最大,故等质量时铜所含原子数目最少。
【答案】
D
【知识点】
物质的量与原子数的关系、摩尔质量
【点评】
本题考查物质的量相关基础计算,核心是理解等质量下原子数与摩尔质量的反比关系,属于概念应用类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.5
要确定等质量的钠、镁、铁、铜中原子数目最少的金属,需明确:原子数目与物质的量相关,物质的量公式为$n=\frac{m}{M}$($m$为质量,$M$为摩尔质量),原子数$N=n·N_A$($N_A$为阿伏伽德罗常数,定值),因此等质量时,原子数与摩尔质量成反比,摩尔质量越大,原子数目越少。只需比较四种金属的摩尔质量大小即可得出结论。
【解析】
设四种金属的质量均为$m$,根据原子数公式$N=\frac{m}{M}·N_A$,可知原子数与摩尔质量成反比。四种金属的摩尔质量分别为:$M(Na)=23g/mol$,$M(Mg)=24g/mol$,$M(Fe)=56g/mol$,$M(Cu)=64g/mol$。其中铜的摩尔质量最大,故等质量时铜所含原子数目最少。
【答案】
D
【知识点】
物质的量与原子数的关系、摩尔质量
【点评】
本题考查物质的量相关基础计算,核心是理解等质量下原子数与摩尔质量的反比关系,属于概念应用类基础题,难度较低。
【难度系数】
0.5
二、填空题
13.$B$ 在化学学习中,简单的计算分析也是认识物质的一条重要途径。
(1)空气中氮气和氧气的体积比大约是$4:1$。已知氮气的密度是$1.25\mathrm{g/L}$,氧气的密度是$1.43\mathrm{g/L}$,则空气中氮气与氧气的质量比为
(2)相对原子质量是以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子,其实际质量为$1.993×10^{-26}\mathrm{kg}$)质量的$1/12$(约$1.66×10^{-27}\mathrm{kg}$)作为标准,其他原子的实际质量跟它的比值,就是这种原子的相对原子质量。
①根据你的理解,请你写出计算相对原子质量的公式:$相对原子质量=\dfrac{某原子的(\quad\quad)}{一个碳原子实际质量×(\quad\quad)}$。
②按照上述公式计算,碳原子的相对原子质量为
A.$12\mathrm{g}$
B.$12$
C.$1.993×10^{-26}\mathrm{kg}$
D.$1.66×10^{-27}\mathrm{kg}$
③相对分子质量是物质的一个分子中所有原子的相对原子质量的总和。已知氧原子$(\mathrm{O})$的相对原子质量为16,氢原子$(\mathrm{H})$的相对原子质量为1。
例如:$\mathrm{O_2}$表示1个氧分子,1个氧分子的相对分子质量的计算方法为氧原子的相对原子质量$×$原子个数$=16×2=32$,即1个氧分子的相对分子质量为32。
请你动手算一算:
$\mathrm{H_2O}$表示1个水分子,则一个水分子的相对分子质量为
13.$B$ 在化学学习中,简单的计算分析也是认识物质的一条重要途径。
(1)空气中氮气和氧气的体积比大约是$4:1$。已知氮气的密度是$1.25\mathrm{g/L}$,氧气的密度是$1.43\mathrm{g/L}$,则空气中氮气与氧气的质量比为
$(4×1.25\mathrm{g/L}):(1×1.43\mathrm{g/L})$
(只需写出计算式即可,不用计算最终结果)。(2)相对原子质量是以一种碳原子(原子核内有6个质子和6个中子的一种碳原子,其实际质量为$1.993×10^{-26}\mathrm{kg}$)质量的$1/12$(约$1.66×10^{-27}\mathrm{kg}$)作为标准,其他原子的实际质量跟它的比值,就是这种原子的相对原子质量。
①根据你的理解,请你写出计算相对原子质量的公式:$相对原子质量=\dfrac{某原子的(\quad\quad)}{一个碳原子实际质量×(\quad\quad)}$。
②按照上述公式计算,碳原子的相对原子质量为
B
(填序号)。A.$12\mathrm{g}$
B.$12$
C.$1.993×10^{-26}\mathrm{kg}$
D.$1.66×10^{-27}\mathrm{kg}$
③相对分子质量是物质的一个分子中所有原子的相对原子质量的总和。已知氧原子$(\mathrm{O})$的相对原子质量为16,氢原子$(\mathrm{H})$的相对原子质量为1。
例如:$\mathrm{O_2}$表示1个氧分子,1个氧分子的相对分子质量的计算方法为氧原子的相对原子质量$×$原子个数$=16×2=32$,即1个氧分子的相对分子质量为32。
请你动手算一算:
$\mathrm{H_2O}$表示1个水分子,则一个水分子的相对分子质量为
18
(只写出最后计算结果即可)。答案
13.(1)$(4×1.25\mathrm{g/L}):(1×1.43\mathrm{g/L})$
(2)①实际质量 $\dfrac{1}{12}$ ②B ③18
(2)①实际质量 $\dfrac{1}{12}$ ②B ③18
解析
【分析】
本题考查化学基础计算,分为两部分。第(1)问求氮气与氧气的质量比,需利用公式“质量=体积×密度”,结合已知的体积比和密度分别计算两者质量后求比;第(2)问围绕相对原子质量、相对分子质量的定义展开,①需牢记相对原子质量的定义式,②根据定义计算碳原子相对原子质量并明确其单位,③根据相对分子质量是各原子相对原子质量之和计算水分子的相对分子质量。
【解析】
(1) 根据质量计算公式 $ m = \rho V $,已知空气中氮气体积与氧气体积比为 $ 4:1 $,氮气密度为 $ 1.25\mathrm{g/L} $,氧气密度为 $ 1.43\mathrm{g/L} $,则氮气质量为 $ 4 × 1.25\mathrm{g/L} $,氧气质量为 $ 1 × 1.43\mathrm{g/L} $,故质量比为 $ (4 × 1.25\mathrm{g/L}):(1 × 1.43\mathrm{g/L}) $。
(2) ① 根据相对原子质量的定义,相对原子质量是某原子的实际质量与一个碳12原子质量的 $ \frac{1}{12} $ 的比值,因此公式为 $ \mathrm{相对原子质量} = \frac{\mathrm{某原子的实际质量}}{\mathrm{一个碳原子实际质量} × \frac{1}{12}} $,故括号内依次填“实际质量”“$ \frac{1}{12} $”。
② 代入公式计算碳原子的相对原子质量:$ \frac{1.993 × 10^{-26}\mathrm{kg}}{1.993 × 10^{-26}\mathrm{kg} × \frac{1}{12}} = 12 $,且相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,因此选B。
③ 相对分子质量为分子中所有原子相对原子质量的总和,水分子($ \mathrm{H_2O} $)的相对分子质量为 $ 1 × 2 + 16 = 18 $。
【答案】
(1) $ (4 × 1.25\mathrm{g/L}):(1 × 1.43\mathrm{g/L}) $;(2) ① 实际质量;$ \frac{1}{12} $;② B;③ 18
【知识点】
相对原子质量计算、质量与密度关系、相对分子质量计算
【点评】
本题为化学入门级基础计算题,紧扣相对原子质量、质量比、相对分子质量的核心定义,考查学生对基础概念的理解与简单计算能力,题型常规,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题考查化学基础计算,分为两部分。第(1)问求氮气与氧气的质量比,需利用公式“质量=体积×密度”,结合已知的体积比和密度分别计算两者质量后求比;第(2)问围绕相对原子质量、相对分子质量的定义展开,①需牢记相对原子质量的定义式,②根据定义计算碳原子相对原子质量并明确其单位,③根据相对分子质量是各原子相对原子质量之和计算水分子的相对分子质量。
【解析】
(1) 根据质量计算公式 $ m = \rho V $,已知空气中氮气体积与氧气体积比为 $ 4:1 $,氮气密度为 $ 1.25\mathrm{g/L} $,氧气密度为 $ 1.43\mathrm{g/L} $,则氮气质量为 $ 4 × 1.25\mathrm{g/L} $,氧气质量为 $ 1 × 1.43\mathrm{g/L} $,故质量比为 $ (4 × 1.25\mathrm{g/L}):(1 × 1.43\mathrm{g/L}) $。
(2) ① 根据相对原子质量的定义,相对原子质量是某原子的实际质量与一个碳12原子质量的 $ \frac{1}{12} $ 的比值,因此公式为 $ \mathrm{相对原子质量} = \frac{\mathrm{某原子的实际质量}}{\mathrm{一个碳原子实际质量} × \frac{1}{12}} $,故括号内依次填“实际质量”“$ \frac{1}{12} $”。
② 代入公式计算碳原子的相对原子质量:$ \frac{1.993 × 10^{-26}\mathrm{kg}}{1.993 × 10^{-26}\mathrm{kg} × \frac{1}{12}} = 12 $,且相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,因此选B。
③ 相对分子质量为分子中所有原子相对原子质量的总和,水分子($ \mathrm{H_2O} $)的相对分子质量为 $ 1 × 2 + 16 = 18 $。
【答案】
(1) $ (4 × 1.25\mathrm{g/L}):(1 × 1.43\mathrm{g/L}) $;(2) ① 实际质量;$ \frac{1}{12} $;② B;③ 18
【知识点】
相对原子质量计算、质量与密度关系、相对分子质量计算
【点评】
本题为化学入门级基础计算题,紧扣相对原子质量、质量比、相对分子质量的核心定义,考查学生对基础概念的理解与简单计算能力,题型常规,难度较低。
【难度系数】
0.8
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