化学必修2课时作业1-3-1同素异形现象同分异构现象

课时作业7同素异形现象同分异构现象时间：45分钟满分：100分一、选择题(每小题6分，共72分)1．2018年1月复旦大学魏大程团队在石墨烯量子点研究领域取得重要进展。该项研究在未来光学和光电器件方面具有巨大潜力。下面有关碳的叙述正确的是(C)A．石墨与C60互为同位素B．金刚石是碳元素的一种核素C．13C与14D．12C与C60解析：同位素的对象是原子，而且是同一种元素的原子，石墨与C60是单质，是碳的同素异形体，A错误；金刚石是碳元素的一种单质，是碳的同素异形体，B错误；13C与142．科学家使用氧分子和带正电的氧离子作用，合成出新型氧分子O4，反应过程可表示为2O2eq\o(=,\s\up15(氧正离子),\s\do15())O4，下列说法错误的是(B)A．O4与O2、O3都是氧的同素异形体B．合成O4属于物理变化C．O4与O2的化学性质有差异D．O4的密度比O2大解析：O4、O3、O2都是由氧元素组成的单质，都是氧的同素异形体，A正确；同素异形体间的转化属于化学变化，B不正确；O4与O2组成结构不同，化学性质应该有差异，C正确；O4的摩尔质量比O2大，故其密度较大，D正确。3．下列分子式表示一种纯净物的是(D)A．C4H10 B．CC．C2H6O D．O2解析：C4H10有两种结构，正丁烷和异丁烷，故A错误；C可能为石墨或金刚石，故B错误；C2H6O有两种结构，乙醇和二甲醚，故C错误；O2只代表氧气一种物质，属于纯净物，故D正确。4．意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是(D)A．N4属于一种新型的化合物B．N4转化为N2属于物理变化C．N4的摩尔质量为56D．N4与N2互为同素异形体解析：N4是一种单质，与N2互为同素异形体，二者之间的转化属于化学变化，N4的摩尔质量为56g·mol－1。5．下列说法正确的是(D)A．相对分子质量相同的物质一定是同一种物质B．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体C．白磷和红磷是同分异构体D．分子式相同的不同物质一定互为同分异构体解析：本题主要考查对同分异构体概念的理解。值得注意的是同分异构体必然具有相同的分子式和相同的相对分子质量，但具有相同的相对分子质量的物质却不一定具有相同的分子式。如N2和CO，A、B不正确；白磷和红磷是磷元素的两种不同单质，是同素异形体，C不正确。6．在考古工作中用的较多的是13C、15N的分析方法。下列关于13C、A．13C与15B．C60、13CC．等物质的量的13C17O和15N2D．13C、15N和C60、N70解析：A中13C的中子数为7，而15N的中子数为8；B中三者不互为同素异形体；D中C60、N707．(多选)下列判断中，正确的是(CD)A．CH3COONH4与H2N—CH2—COOH是同分异构体B．CH3CH2Cl与CH2ClCH3是同分异构体C．H2N—CH2—COOH与CH3—CH2—NO2是同分异构体D．与CH3CHO是同分异构体8．下列说法正确的是(B)A．18O2和16O3互为同位素B．正己烷和2,2­二甲基丙烷互为同系物C．C60和C70是具有相同质子数的不同核素D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分异构体解析：同位素的研究对象为原子，而18O2和16O3为单质，A项错误；正己烷和2,2­二甲基丙烷结构相似，在分子组成上相差1个“CH2”原子团，两者互为同系物，B项正确；C60和C70均为单质，不是核素，C项错误；H2NCH2COOCH3的分子式为C3H7NO2，而CH3CH2NO2的分子式为C2H5NO2，两者不是同分异构体，D项错误，故选B。9．硫氮化合物是现代无机化学最为活跃的领域之一。(SN)n是迄今唯一已知的具有超导性质的链状无机高分子。下列关于如图所示的硫氮化合物的分子结构的说法中，正确的是(C)A．该物质的化学式为SNB．该物质与化合物S2N2互为同分异构体C．该物质是电的良导体D．1mol该分子中含有的共价键个数为8×6.02×1023解析：根据分子结构可知，该物质的分子中含有4个S、4个N，所以它的化学式是S4N4，A项错误；同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物，所以S4N4与S2N2不互为同分异构体，B项错误；由于硫氮化合物具有超导性质，故在一定条件下为电的良导体，C项正确；图示分子中有8个S—N键，1个S—S键，故1mol分子中，共价键的个数为9×6.02×1023，D项错误。10．20世纪80年代后，人们发现并证实了碳存在另一类单质，它们是由一系列偶数个碳原子组成的分子，其中C60(足球烯，分子中含有30个双键)最具有代表性。如下图所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法不正确的是(B)A．X难溶于水B．X是一种新型化合物C．X与石墨互为同素异形体D．X的摩尔质量为720ng·mol－1解析：由碳元素组成单质的性质可推知，X难溶于水，A项正确；该物质为单质，B项错误；由同素异形体的定义知，C项正确；X的摩尔质量为720ng·mol－1，D项正确。11．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是(B)①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O②NH4CNO与CO(NH2)2④eq\o\al(2,1)H2O和eq\o\al(3,1)H2OA．①②③ B．②③C．①③④ D．②③④解析：分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中化学式不同且无分子存在。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。12．重水(D2O)是重要的核工业原料，下列说法错误的是(C)A．氘(D)原子核外有1个电子B．1H与D互称同位素C．H2O与D2O互称同素异形体D．1Heq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量相同解析：同位素是同种元素的不同种原子间的互称，氘(D)的原子核内有1个质子和1个中子，核外有1个电子，与1H互称同位素，A、B正确；同一种元素形成的多种单质互称同素异形体，H2O与D2O均为化合物，不互称同素异形体，C错误；1Heq\o\al(18,2)O与Deq\o\al(16,2)O的相对分子质量均为20，D正确。二、非选择题(28分)13．(12分)分析下列物质，回答下列问题(填序号)：(1)互为同素异形体的是②。(2)互为同分异构体的是③④。(3)互为同位素的是①。(4)属于同一化合物的是⑤。解析：eq\o\al(12,6)C与eq\o\al(13,6)C的质子数相同，中子数不同，是碳元素的两种核素，二者互为同位素；石墨与富勒烯是由碳元素形成的不同单质，二者互为同素异形体；硝基丙烷与丙氨酸的分子式都为C3H7NO2，CH3CH2CH2CH3和的分子式都为C4H10，但是结构不同，所以它们都分别互为同分异构体；天然气与沼气的主要成分都是CH4，属于同一种物质；HF与HCl属于不同的分子。14．(6分)根据以下叙述，回答(1)～(2)小题。大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，臭氧的分子式为O3O3eq\o(=,\s\up15(光),\s\do15())O2＋OCl＋O3eq\o(=,\s\up15(光),\s\do15())ClO＋O2O＋ClO=Cl＋O2总反应为2O3=3O2。(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是D。A．反应物 B．生成物C．中间产物 D．催化剂(2)O3和O2是B。A．同一种物质 B．氧的同素异形体C．氧的同位素 D．同一种元素解析：(1)根据催化剂的定义，Cl原子是催化剂，由此可见催化剂并不是不参加反应，只不过是反应前后化学性质保持不变的物质。(2)由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。O3和O2是由氧元素组成的两种不同的单质，所以O3和O2属于同素异形体。15．(10分)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是：(1)橙色蒸气密度折算到标准状况后是11.43g·L－1，则它的化学式是S8。(2)红橙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S6。(3)无色蒸气