2025版新教材高中化学专题5微观结构与物质的多样性第三单元从微观结构看物质的多样性课时1同素异形现象同分异构现象课时作业苏教版必修第一册

课时1同素异形现象同分异构现象必备学问基础练进阶训练第一层题组一同素异形现象1.下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是（）A．碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体B．碳元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大C．碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同D．碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C602．科学家已经合成出氧的一种单质O4，下列关于该物质的说法正确的是（）A．摩尔质量是64gB．是氧的一种同位素C．分子中含有离子键D．是氧的一种同素异形体3．随着科学技术的不断进步，探讨物质的手段和途径越来越多，Neq\o\al(＋,5)、H3、O4、C60等已被发觉。下列有关说法中，正确的是（）A．1个Neq\o\al(＋,5)中含有36个电子B．O2与O4互为同位素C．C60的摩尔质量为720D．H2与H3互为同素异形体题组二同分异构现象4.正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是（）A．具有相像的化学性质B．具有相同的物理性质C．分子具有相同的空间结构D．分子式相同，但分子内碳原子的结合方式不同5．下列说法正确的是（）A．NO2和N2O4互为同分异构体B．两种化合物的组成元素相同，且各元素的质量分数也相同，则二者肯定是同分异构体C．相对分子质量相同的几种化合物，互称为同分异构体D．组成元素的质量分数相同，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体6．下列关于同分异构体的说法错误的是（）A．具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体B．互称为同分异构体的物质肯定不是同种物质C．同分异构体之间物理性质肯定不同，化学性质可能相同D．同分异构体肯定具有相同的相对分子质量题组三同位素、同素异形体、同分异构体比较7.下列关于各物质间关系的描述正确的是（）A．Na2O2和Na2O、红磷和白磷均属于同素异形体B.氕、氘、氚属于同一种元素C．金刚石和石墨是两种不同的核素D．eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(13,6)C、I2和I－都属于同位素8．下列说法正确的是（）A．SO2和SO3互为同分异构体B．液溴和溴蒸气互为同素异形体C．金刚石和石墨都是由碳原子构成的碳的单质，它们是同种物质D．乙醇和二甲醚互为同分异构体9．下列说法正确的是（）A．13C、12C互为同素异形体B．C60、C70互为同位素C．H2和D2互为同素异形体D．CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体10．（学术探究情境）2024年1月复旦高校魏大程团队在石墨烯量子点探讨领域取得重要进展。该项探讨在将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（）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14C是两种不同的原子D．12C与C60为同素异形体[答题区]题号12345678910答案关键实力综合练进阶训练其次层1.（学术探究情境）我国科学家胜利地合成了3mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度（反抗变形的实力）高、密度小（只有钢的eq\f(1,4)）、熔点高、化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下列关于碳纤维的说法不正确的是（）A．它是制造飞机的志向材料B．它的主要组分是碳，与足球烯互为同素异形体C．它的结构和石墨相像，二者的晶体类型相同D．碳纤维复合材料不溶于水2．下列说法正确的是（）A．碘固体、碘蒸气是同素异形体B．同素异形体是同种元素形成的不同单质C．CO和CO2互为同分异构体D．同分异构体的分子式与分子结构都不同3．下列对各项描述的推断正确的是（）选项描述结论A由同种元素组成的物质肯定是纯净物正确B科学家最近合成了一种新型的化合物N4正确C红磷转化为白磷是物理改变错误D纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体错误4.科学家最近发觉两种粒子：第一种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；其次种是由四个氧原子构成的分子，下列有关这两种粒子的说法不正确的是（）A.“四中子”不显电性B.“四中子”的质量数为4，其质量比氢原子大C.其次种粒子是氧元素的另一种同位素D.其次种粒子的化学式为O4，与O2互为同素异形体5．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32g·mol－1C.硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3D.1molS8单质中含有S—S键个数为8NA6．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（）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8×6.02×10237．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示，这种碳膜片形态如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（）A.碳膜片属于一种新型的化合物B.碳膜片与石墨的结构相同C.碳膜片与C60互为同素异形体D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同8．下列各组物质中，互为同分异构体的是（）①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O②NH4CNO和CO（NH2）2③CH3CH2OH和H3C—O—CH3④eq\o\al(2,1)H2O和eq\o\al(3,1)H2OA.①②③B．②③C.①③④D．②③④9．下列四种说法：（1）只有一种元素组成的物质肯定是纯净物（2）分子式为C2H6O组成的物质肯定是纯净物（3）有单质参与的反应肯定是氧化还原反应（4）同素异形体之间的相互转化属于化学反应，其中错误的组合是（）A.只有（1）（2）B．只有（3）（4）C.只有（1）（2）（3）D．（1）（2）（3）（4）全错10．有一种磷的结构式是，有关它的叙述不正确的是（）A.它完全燃烧的产物是P2O5B.它不溶于水C.它在常温下是固体D.它与白磷互为同分异构体11.下列四组物质：A.O2和O3；B.eq\o\al(35,17)Cl和eq\o\al(37,17)Cl；C.石墨与C60；D.CH3CH2CH2CH3与CH3CH（CH3）2。（1）组两种物质互为同位素；（填字母，下同）（2）组两种物质互为同素异形体；（3）组两种物质互为同分异构体。12．下列各组物质：①eq\o\al(40,19)K和eq\o\al(40,20)Ca；⑤石墨和C60；⑥NH4CNO和CO（NH2）2；⑦T和D；⑨氯气和液氯（1）互为同位素的是。（填序号，下同）（2）互为同素异形体的是。（3）互为同分异构体的是。（4）属于同一种物质的是。13．（1）大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，爱护地球上的生物。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许久的破坏作用，臭氧的分子式为O3。有关反应为：O3eq\o(=,\s\up7(光))O2＋OCl＋O3eq\o(=,\s\up7(光))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。A．反应物B．生成物C．中间产物D．催化剂②O3和O2是。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（2）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。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。③无色蒸气对氢气的相对密度是64，则它的化学式是。此事实说明硫有多种。

课时1同素异形现象同分异构现象必备学问基础练1．答案：A解析：碳元素形成的不同单质原子间的排列方式不同，物理性质差别较大，化学性质相像，用途不同，如金刚石和石墨；金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。2．答案：D解析：O4的摩尔质量是64g·mol－1，A错；O4是氧的一种同素异形体，B错，D正确；O4分子中只含有共价键，C错。3．答案：D解析：1个Neq\o\al(＋,5)中含有34个电子，A项错误；同位素的探讨对象是原子，而O2与O4均为单质，二者互为同素异形体，B项错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，C项错误；由同种元素形成的不同单质互为同素异形体，D项正确。4．答案：D解析：由于分子式相同，而结构不同的化合物互为同分异构体，所以正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是分子式相同，但分子内碳原子的结合方式不同，D正确。5．答案：D解析：NO2和N2O4分子式不同，A错误；若两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们所含元素的原子个数比必定相同，它们可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，B错误；H2SO4和H3PO4具有相同的相对分子质量，但由于它们的分子组成不同，所以它们不是同分异构体，C错误；当不同化合物组成元素的质量分数相同，相对分子质量也相同时，其分子式肯定相同，既然是不同化合物，则二者分子结构必定不同，故二者互为同分异构体，D正确。6．答案：A解析：分子式相同而结构不同的化合物互为同分异构体，A错误；结构不同，物质也不同，B正确；同分异构体之间物理性质肯定不相同，但化学性质可能相同，C正确；同分异构体由于具有相同的分子式，所以其相对分子质量肯定相同，D正确。7．答案：B解析：Na2O2和Na2O是组成元素相同的两种物质，红磷和白磷属于同素异形体，A错误；氕、氘、氚质子数相同，属于同一种元素，B正确；金刚石和石墨是同种元素形成的不同单质，互为同素异形体，C错误；eq\o\al(14,6)C和eq\o\al(13,6)C属于同位素，I2和I－是碘元素形成的两种不同的粒子，D错误。8．答案：D解析：SO2和SO3分子式不同，不是同分异构体，A错误；液溴和溴蒸气是溴单质的不同状态，B错误；金刚石和石墨都是由碳原子构成，但它们的结构不同，属于同素异形体，C错误；乙醇和二甲醚分子式相同，结构不同，互为同分异构体，D正确。9．答案：D解析：二者均为碳元素的不同种原子(不同核素)，互为同位素，A错误；C60、C70为碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，B错误；H2和D2均是氢元素形成的双原子分子单质，属于同种物质，C错误；CH3CH2OH与CH3OCH3分子式相同，结构不同，属于同分异构体，D正确。10．答案：C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14C互为同位素，是两种不同的原子，C正确；同素异形体的对象是同种元素形成的不同单质，D错误。关键实力综合练1．答案：C解析：性质确定用途，A正确，B正确；石墨为片层结构，而“碳纤维”为纤维状结构，二者不同，C错误；碳纤维复合材料不溶于水，D正确。2．答案：B解析：同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质，A错，B对；同分异构体是分子式相同但结构不同的化合物，C、D错。3．答案：C解析：氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，它们的混合气体属于混合物，A错误；N4只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物，B错误；红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化是化学改变，C正确；纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质，互为同素异形体，D的结论错误。4．答案：C解析：“四个氧原子构成的分子”的化学式为O4，属于单质，而同位素的探讨对象是原子，C项说法错误。5．答案：D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,A、C项错误；S2的摩尔质量为64g·mol－1，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。6．答案：C解析：依据分子结构可知，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，故在肯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。7．答案：C解析：碳膜片是由碳原子构成的，是碳元素的一种新的单质，A错误；碳膜片之间不存在分子间作用力，石墨中层与层之间存在分子间作用力，所以碳膜片与石墨的结构不相同，B错误；碳膜片和C60都是由碳原子构成的单质，但是碳原子的排列方式不同，属于不同的物质，是同素异形体，C正确；碳膜片在氧气中能完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同，完全燃烧的产物是二氧化碳，D错误。8．答案：B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；②③中，每组物质的分子式相同，但结构不同；④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。答案为B。9．答案：C解析：由氧元素可以形成O2、O3，它们是不同物质，其组成的物质为混合物，(1)错；C2H6O可以表示CH3CH2OH或CH3OCH3，(2)错；如3O22O3，该反应是同素异形体间的转化，是化学改变，但不是氧化还原反应，(3)错，(4)正确。10．答案：D解析：依据磷的同素异形体白磷和红磷的性质类推，可