题目
[典题1]已知铜的摩尔质量为 M(kg/mol) 铜的密度-|||-为 rho (kg/(m)^3) 阿伏加德罗常数为 _(A)((mol)^-1 ).下列判断错-|||-误的是 () .-|||-A.1kg铜所含的原子数为 dfrac ({N)_(A)}(M)-|||-B.1m^3铜所含的原子数为 dfrac (M{N)_(A)}(rho )-|||-C.1个铜原子的质量为 dfrac (M)({N)_(A)}(kg)-|||-D.1个铜原子的体积为 dfrac (M)(rho {N)_(A)}((m)^3)

题目解答
答案

解析
本题主要考查阿伏加德罗常数在联系宏观物理量(摩尔质量、密度)与微观物理量(原子质量、原子体积、原子数)中的应用,关键公式为$N_A=\frac{M_{\text{mol}}}{m}=\frac{V_{\text{mol}}}{V}$($M_{\text{mol}}$为摩尔质量,$m$为单个原子质量,$V_{\text{mol}}$为摩尔体积,$V$为单个原子体积)。
选项A分析
1kg铜的物质的量$n=\frac{1\,\text{kg}}{M\,\text{kg/mol}}=\frac{1}{M}\,\text{mol}$,所含原子数$N=nN_A=\frac{N_A}{M}$,A正确。
选项B分析
1m³铜的质量$m_{\text{总}}=\rho\times1\,\text{m}^3=\rho\,\text{kg}$,物质的量$n=\frac{\rho}{M}\,\text{mol}$,所含原子数$N=\frac{\rho}{M}N_A$。而选项B给出的是$\frac{MN_A}{\rho}$,与计算结果不符,B错误。
选项C分析
题目中“1m³铜所含的原子数为$\frac{MN_A}{\rho}$”的错误在于:混淆了质量与体积的关系,未先通过密度计算质量,再求物质的量和原子数。
选项C分析
单个铜原子质量$m_0=\frac{M}{N_A}\,\text{kg}$(摩尔质量除以阿伏加德罗常数),C正确。
选项D分析
摩尔体积$V_{\text{mol}}=\frac{M}{\rho}\,\text{m}^3/\text{mol}$,单个原子体积$V_0=\frac{V_{\text{mol}}}{N_A}=\frac{M}{\rho N_A}\,\text{m}^3$,D正确。