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1、课时作业6同素异形现象同分异构现象基础巩固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 BH2O和D2O C石墨和金刚石 DCH4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 BPt和Pt互为同位素 CCH
2、3CH2OH和CH3OCH3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 3.13CNMR(核磁共振)、15NNMR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( ) A13C与15N有相同的中子数 B13C与C60互为同素异形体 C15N与14N互为同位素 D15N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1367、1578，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，
3、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()A14C原子与C60中普通碳原子的化学性质不同B14C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
4、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：D5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：D6下列各对物质中，属于同分异构体的是()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：D7下列说法中，正确的是()A碘晶体、碘
5、蒸气是同素异形体B同素异形体是同种元素的不同单质CSO2、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：B8下列化学式，只表示一种化合物的是()AC60BCH4CC4H10DC2H6O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：B9(2019年安徽省六安市毛坦长中学高三月考)有下列各组物质：GCH3COOH与HCOOCH3H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
6、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、
7、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：D11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：A12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()AN4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12CN4和N2互称为同素异形体DN4和P4的结构不相似解析：N4属于单质，和N2互称为同
8、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11。答案：C13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()AS2、S4、S6、S8互为同位素BS2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SO3D1 mol S8单质中含有的SS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
9、SS键，故D项正确。答案：D14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，则下列有关的叙述中正确的是()A互为同位素B互为同素异形体C是三种化学性质不同的粒子D具有相同的质量数解析：从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：A15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 gL1，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_
10、。(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M11.4322.4256，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多种同素异形体探究创新17C60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：(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