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  • 2021-07-07 发布

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

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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