高中化学课时作业6同素异形现象同分异构现象苏教版必修2

高中化学课时作业6同素异形现象同分异构现象苏教版必修2

课时作业6　同素异形现象　同分异构现象 8‎ 基础巩固 ‎ 1. ‎(2019年云南玉溪月考)下列各组物质中互为同位素的是( ) ‎ A．氕和氘 B．H2O和D2O ‎ C．石墨和金刚石 D．CH4和C3H8 ‎ 解析：具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互称为同位素。氕和氘质子数都为1相同，中子数分别为0、1，二者互为同位素，选项A正确；H2O和D2O是化合物，不是原子，选项B错误；石墨和金刚石是碳元素组成的单质，二者互为同素异形体，选项C错误；CH4和C3H8是化合物不是原子，所以不是同位素，选项D错误。 ‎ 答案：A ‎ 2. 下列各组物质中，关系不正确的是( ) ‎ A． H2和D2互为同素异形体 ‎ B．Pt和Pt互为同位素 ‎ C．CH3CH2OH和CH3－O－CH3互为同分异构体 ‎ D．水和冰是同一种物质 ‎ 解析：H2和D2是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不属于同位素，也不属于同素异形体或同分异构体，A项错误。 ‎ 答案：A ‎ ‎3.13C－NMR(核磁共振)、15N－NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构。下面有关13C、15N叙述正确的是( ) ‎ A．13C与15N有相同的中子数 ‎ B．13C与C60互为同素异形体 ‎ C．15N与14N互为同位素 ‎ D．15N的核外电子数与中子数相同 ‎ 解析：A项，13C与15N的中子数分别是13－6＝7、15－7＝8，中子数不相同，错误；B项，13C是一种核素，不是单质，与C60不能互为同素异形体，错误；C项，15N与14N的质子数相同，而中子数不同，二者互为同位素，正确；D项，15N 8‎ 的核外电子数与中子数分别是7和8，不相同，错误。 ‎ 答案：C ‎ ‎4．医学界通过用放射性14C标记的C60，发现C60的羧酸衍生物在特定条件下可断裂DNA杀死细胞，抑制艾滋病。关于14C的下列说法中正确的是(　　)‎ A．14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同 B．14C原子与14N原子所含中子数相同 C．是C60的同素异形体 D．与12C、13C是碳元素的三种同位素 解析：C60中普通的碳原子为12C，12C、13C、14C互为同位素，它们的化学性质相同，故A选项错误，D选项正确；14C中含有8个中子，14N中含有7个中子，B选项错误；14C是一种核素，C60是碳元素的一种单质，二者不是同素异形体，C选项错误。‎ 答案：D ‎5．下列叙述正确的是(　　)‎ A．具有相同的相对分子质量和不同结构的现象，称为同分异构现象 B．具有相同的相对分子质量的物质一定具有相同的分子式 C．相对分子质量相同而结构不同的物质互称为同分异构体 D．互为同分异构体的物质是不同的物质 解析：具有相同的相对分子质量的物质，分子式不一定相同(如CO和C2H4的相对分子质量都是28)，故A、B、C项错误。‎ 答案：D ‎6．下列各对物质中，属于同分异构体的是(　　)‎ 8‎ 解析：A项互为同素异形体；B项是同一种物质的不同状态；C项是同一种物质；D项符合同分异构体的概念。‎ 答案：D ‎7．下列说法中，正确的是(　　)‎ A．碘晶体、碘蒸气是同素异形体 B．同素异形体是同种元素的不同单质 C．SO2、SO3互为同分异构体 D．同分异构体的分子组成相同，分子结构不同 解析：同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质，可知A错，B对；同分异构体是分子式相同但结构不同的化合物，不是分子组成相同，C、D错。‎ 答案：B ‎8．下列化学式，只表示一种化合物的是(　　)‎ A．C60 B．CH4‎ C．C4H10 D．C2H6O 解析：A项为单质；C项可以表示正丁烷和异丁烷；D项可以表示乙醇和二甲醚。‎ 答案：B ‎9．(2019年安徽省六安市毛坦长中学高三月考)有下列各组物质：‎ 8‎ G．CH3COOH与HCOOCH3‎ H．金刚石与石墨 ‎(1)________组两种核素互为同位素；‎ ‎(2)________组两物质互为同素异形体；‎ ‎(3)________组两物质属于同系物；‎ ‎(4)________组两物质互为同分异构体。‎ 解析： (1) 612C和 613C质子数相同中子数不同，互称同位素，故选B；‎ ‎(2)O2和O3和金刚石与石墨都是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，故为A、H；‎ ‎(3)甲烷和庚烷结构相似，在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质，互称同系物，故为E；‎ 答案：(1)B　(2)A、H　(3)E　(4)C、F、G 8‎ 能力提升 ‎10．证明白磷和红磷是同素异形体的事实是(　　)‎ A．它们的颜色不同，但都是固体 B．它们是性质不同的单质 C．它们是结构不同的单质 D．取等质量的白磷和红磷分别在O2中充分燃烧，都生成唯一产物P2O5，且消耗O2的质量等于P2O5中含O的质量 解析：A、B、C项都没有证明白磷和红磷是由同种元素形成的不同单质。‎ 答案：D ‎11．下列叙述正确的是(　　)‎ A．在金刚石的结构中，最小的碳环由6个C原子组成 B．在金刚石和石墨晶体中，碳原子间的相互作用都是共价键 C. C60是碳元素的同位素 D．碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和活性炭 解析：石墨是层状结构，层间碳原子是以分子间作用力结合；C60是碳元素的同素异形体。‎ 答案：A ‎12．科学家最近获得了极具理论研究意义的N4分子，N4分子结构如下图所示。下列有关N4的说法正确的是(　　)‎ A．N4属于一种新型的化合物 B．同质量的N4和N2所含N原子个数比为1∶2‎ C．N4和N2互称为同素异形体 D．N4和P4的结构不相似 解析：N4属于单质，和N2互称为同素异形体，和P4的结构相似(原子间都以单键结合，且都是正四面体型分子)；同质量的N4和N2所含N原子个数比为1∶1。‎ 答案：C 8‎ ‎13．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构模型如下图所示。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．S2、S4、S6、S8互为同位素 B．S2的摩尔质量为32 g/mol C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3‎ D．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8 NA 解析：S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的单质，互为同素异形体，在空气中燃烧只能生成SO2，而不能生成SO3，A、C项错误；S2的摩尔质量为64 g/mol，B项错误；由题图可知，1个S8分子中含有8个S—S键，故D项正确。‎ 答案：D ‎14．简单原子的原子结构可用下图表示方法形象表示：‎ 其中●表示质子或电子，○表示中子，则下列有关①②③的叙述中正确的是(　　)‎ A．①②③互为同位素 B．①②③互为同素异形体 C．①②③是三种化学性质不同的粒子 D．①②③具有相同的质量数 解析：从①②③图示可以看到三者的本质特征：质子数都相同，但中子数不同，因此它们互为同位素。‎ 答案：A ‎15．硫通常是一种淡黄色晶体。有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气，它们都是硫的单质，但每个分子中硫原子的个数不同，可用Sx表示。对三种蒸气测定结果如下：‎ ‎(1)橙色蒸气密度折算到标准状况后是11.43 g·L－1，则它的化学式是________。‎ ‎(2)红棕色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍，则它的化学式是________。‎ 8‎ ‎(3)无色蒸气对氢气的相对密度是64，则它的化学式是________。此事实说明硫有________。‎ 解析：由题意知：(1)中硫蒸气的相对分子质量为M＝11.43×22.4≈256，其单质的分子式为S8。(2)中硫蒸气的相对分子质量为M＝29×6.62≈192，其单质的分子式为S6。(3)中硫蒸气的相对分子质量为M＝64×2＝128，其单质的分子式为S4。综上分析，可知硫元素有多种同素异形体。‎ 答案：(1)S8　(2)S6　(3)S4　多种同素异形体 探究创新 ‎17．C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，它的形状像足球，因此又称“足球烯”。碳的另一种单质——碳纳米管，它是由六边形环形成的碳原子构成的管状大分子。用你所学到的知识回答下列问题：‎ 8‎ ‎(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是________。‎ ‎(2)请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的：________(文字简要叙述)。‎ 解析：四种单质中的碳原子排列的方式不同，它们都是碳元素的同素异形体，所以它们的物理性质有较大的差异，但其化学性质相似，燃烧产物均为CO2。‎ 答案：(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管中，各自碳原子排列的方式不同，为四种不同的物质 ‎(2)将足球烯、碳纳米管分别放在充满O2的密闭容器中使之充分燃烧，测定其生成物只有CO2，且CO2里所含的碳的质量等于燃烧后足球烯或碳纳米管减少的质量 8‎ 9‎