1、第三单元从微观结构看物质的多样性第1课时同素异形现象与同分异构现象基础巩固1.科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为()A.同系物 B.同分异构体C.同素异形体 D.同位素解析C60与C50、C70、C120、C540等都是碳元素形成的性质不同的单质，属于碳元素的同素异形体。答案C2.下列叙述中，正确的是()A.氢有三种同位素，即有三种氢原子B.所有元素的原子核均由质子和中子构成C.具有相同核外电子数的粒子总称为元素D.相对原子质量相同的原子是同一种元素的原子解析A项，氢有氕、氘、氚三种核素，每一种核素代表一种氢原子，正确；B
2、项，氕只有质子，不含中子，错误；C项，具有相同质子数的一类原子称为元素，核外电子数相同不一定属于同种元素，如Ne和Na，错误；D项，具有相同质子数的原子是同一种元素的原子，错误。答案A3.造成金刚石和石墨性质差异的主要原因是()A.碳原子种类不同B.同体积两种物质中碳原子个数不同C.碳原子成键方式不同D.物质状态不同解析因碳原子的成键方式不同造成金刚石与石墨性质不同。答案C4.下列说法中正确的是()A.SO2、SO3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，则二者一定是同分异构体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
3、质量也相同的不同化合物，互为同分异构体解析SO2和SO3分子式不同，A项错误；若两种化合物的组成元素相同，各元素的质量分数也相同，则它们的最简式必定相同。最简式相同的化合物可能是同分异构体，也可能不是同分异构体，B项错误；相对分子质量相同的物质是很多的，如无机物中的H2SO4和H3PO4，又如有机物中的C2H6O(乙醇)和CH2O2(甲酸)，这些物质都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项错误；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，其分子式一定相同，因此这样的不同化合物互为同分异构体，D项正确。答案D5.碳纳米管是由碳原子组成的六角形
4、蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是()A.碳纳米管属于一种有机合成纤维B.碳纳米管与金刚石互为同素异形体C.常温下，碳纳米管具有较好的稳定性D.碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料解析碳纳米管是由碳元素形成的单质，不是有机物，A项错误；B项，碳纳米管与金刚石都是碳元素形成的单质，互为同素异形体，正确；C项，碳纳米管由于是碳单质，常温下性质稳定，正确；D项，由于碳纳米管比表面积大，可吸附氢，所以可用作新型储氢材料，正确。答案A6.下列各对物质中属于同分异构体的是()A.1C与1CB.白磷与红磷解析A项是同位素；B项是同素异形体；C项是同
5、一种物质；D项是同分异构体。答案D7.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.NO、NO2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错误。答案B8.闪电时空气中有臭氧生成。下列说法正确的是()A.O3和O2互为同位素B.O2比O3稳定C.等体积O3和O2含有相同质子数D.O3与O2的相互转变是物理变化解析O2和O3互为同素异形体，A不正确；不知道温度、压强，不能确定O2、O3的物质的量，也就是不能确定质
6、子数，C不正确；同素异形体之间的转化，属于化学变化，D不正确。答案B9.硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构如图所示。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/molC.硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3D.1 mol S8单质中含有的SS键个数为8NA解析S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的单质，互为同素异形体，A选项错误；硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，而不能生成SO3，C选项错误；S2的摩尔质量为64 g/mol，B选项错误；由图可知，1个S8分子中含有8个SS键，D选项正确。答案D10.白磷在高
7、压下隔绝空气加热后急速冷却，可得钢灰色固体黑磷，其转化过程如下：白磷黑磷，黑磷性质稳定，结构与石墨相似。下列叙述正确的是()A.黑磷与白磷互为同位素B.黑磷能导电C.白磷转化为黑磷是物理变化D.黑磷能在空气中自燃解析黑磷也是磷元素组成的单质，A错误；黑磷结构与石墨相似，类比石墨的导电性，B正确；白磷、黑磷是不同的物质，C错误；黑磷性质稳定，D错误。答案B能力提升11. 下列各组物质：K和Ca；和；12C和14C；和；石墨和C60；NH4CNO和CO(NH2)2；T和D；和；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
8、物质的是_。解析是两种不同的元素；、中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，属于同分异构体；、都是同种元素的不同原子，属于同位素；、中两种物质分子式和结构都相同，是同一种物质；中两种物质是同一种元素形成的不同单质，属于同素异形体。答案(1)(2)(3)(4)12.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O3。有关反应为：O3O2OClO3ClOO2OClO=ClO2总反应为2O3=3O2。(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是
9、_。A.反应物 B.生成物C.中间产物 D.催化剂(2)O3和O2是_。A.同一种物质 B.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。答案(1)D(2)B13.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11.43 gL1，则它
10、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_。解析由题意知：(1)中硫蒸气的相对分子质量为M11.4322.4254，其单质的分子式为S8。(2)中硫蒸气的相对分子质量为M296.62192，其单质的分子式为S6。(3)中硫蒸气的相对分子质量为M642128，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14.今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素。已知A、C、F三种原子的最外层共有11个电子
11、，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，且均能生成盐和水。D和E的电子层结构见下表：元素最外层电子数次外层电子数Dxx4Ex1x4在一般情况下，B元素的单质不能与A、C、D、E元素的单质化合。请按要求填空：(1)各元素的元素符号分别为A_，B_，C_，D_，E_，F_。(2)D的氢化物的化学式为_，E的氢化物的化学式为_，两者的稳定性：_。(3)原子序数介于E和F之间的元素R能形成R2、R8等几种单质，这几种单质之间的关系是_。解析由x48可知x4，D、E分别为Si、P元素；由性质信息推测C的氢氧化物具有两性，C为Al元素，则A为Na元素。由“最外层共有11个电子”可知F为Cl元素。由“原子序数依次增大”可知B为Mg元素。答案(1)NaMgAlSiPCl(2)SiH4PH3PH3SiH4(3)互为同素异形体