2019_2020学年高中化学专题1微观结构与物质的多样性第3单元从微观结构看物质的多样性第1课时同素异形现象同分异构现象练习苏教版必修2.doc

第1课时　同素异形现象　同分异构现象
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基础达标·对点练
知识点一：同素异形体
1．20世纪80年代后，人们发现和证实了一种新的含碳物质，它们是由一系列偶数个碳原子组成的分子，其中C60最具代表性。图中所示为n个C60连接而成的物质X。下列有关说法不正确的是(　　)

A．X难溶于水，可以与氧气反应生成CO2
B．该物质是一种新型的化合物
C．X是碳的一种同素异形体
D．X的摩尔质量为720n g·mol－1
解析：X是n个C60连接而成的，所以X同C60一样也是非极性分子，根据相似相溶原理可知，X不易溶于水，A正确；显然X同C60一样，是单质而非化合物，B错；X同C60一样都是碳元素的同素异形体，C正确；X的摩尔质量就是C60的n倍，即720n g·mol－1，D正确。
答案：B
2．下列各组物质，属于纯净物的是(　　)
A．O2和O3
B．冰与干冰
C．由12C构成的金刚石和石墨
D．由12C和13C构成的金刚石
解析：O2和O3为同素异形体，为两种单质；冰和干冰为H2O和CO2两种化合物；金刚石和石墨也是两种单质；D是纯净物。
答案：D
3．下列关于臭氧性质的叙述中不正确的是(　　)
A．臭氧比氧气的氧化性更强，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化
B．臭氧可以杀死许多细菌，是一种良好的消毒剂
C．臭氧和活性炭一样，能够吸附有机色素，是一种良好的脱色剂
D．臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化
解析：臭氧具有很强的氧化性，常温下能将Ag、Hg等较不活泼的金属氧化，具有杀菌消毒功效及漂白性，臭氧和氧气在一定条件下可以相互转化。
答案：C
4．随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N、H3、O4、C60等已被发现。下列有关说法中，正确的是(　　)
A．N中含有36个电子
B．O2与O4属于同位素
C．C60是有机物
D．H2与H3属于同种元素组成的单质
解析：N离子中含有7×5－1＝34个电子，A错；O2与O4是同素异形体，B错；C60是单质，不是有机化合物，C错；H2与H3属于由同种氢元素形成的不同单质，D正确。
答案：D
5．最近医学界通过用14C标记的C60发现一种C60的羧酸衍生物，在特定条件下可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖，则有关14C的不正确叙述是(　　)
A．14C与12C60中碳原子化学性质相同
B．14C与14N的质量数相同
C．14C是12C60的同素异形体
D．14C与12C、13C互为同位素
解析：同素异形体是同种元素形成的不同单质间的互称，14C是C元素的一种核素，不是单质，故C项错。
答案：C
知识点二：同分异构体
6．互为同分异构体的物质不可能是(　　)
A．具有相同的熔沸点
B．具有相同的分子式
C．具有相同的组成元素
D．具有相同的相对分子质量
解析：同分异构体的熔沸点不同，如正丁烷的沸点比异丁烷的沸点高，故A符合题意；同分异构体是分子式相同，结构不同的有机物，故B不符合题意；同分异构体分子式相同，则具有相同的组成元素，故C不符合题意；分子式相同，则相对分子质量相同，故D不符合题意。
答案：A
7．下列各组物质中，其互称为同分异构体的是(　　)
A．12C、13C和14C
B．O2和O3
C．CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3
D．CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3
解析：12C、13C和14C三者均为碳元素的不同种核素，互为同位素，A错；氧气和臭氧均为氧元素形成的不同种单质，互为同素异形体，B错；CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)CH3两者分子式相同，结构不同，属于同分异构体，C正确；CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3两者分子式不同，不是同分异构体，D错。
答案：C
8．下列叙述正确的是(　　)
A．分子式相同、各元素的质量分数也相同的物质是同种物质
B．含同种元素的不同粒子互为同位素
C．分子式相同的不同物质一定是同分异构体
D．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体
解析：具有相同分子式、不同结构的物质(即为不同物质)互为同分异构体；互为同位素的微粒一定是同种元素的不同种原子；CO和N2的相对分子质量相同且为不同物质，但不属于同分异构体。
答案：C
9．下列二者之间是同分异构体关系的是(　　)

D．O3和O2
解析：A项中两物质的分子式相同，结构不同，互为同分异构体，正确；B、D项中两物质互为同素异形体，错误；C项中两物质的分子式不同，结构也不同，是不同种物质，错误。
答案：A
10．下列物质中互为同分异构体的有________，互为同素异形体的有________，互为同位素的有________，是同一种物质的有________________(均填序号)。

解析：此题考查同分异构体、同素异形体、同位素及同一物质的判断，只要对其概念理解正确，就能做出正确的判断。
答案：⑦⑪　③⑨　⑧⑩　①和④、②和⑥
能力提升·速达标
1．随着科技的发展，研究物质的方法越来越多，N、N、H3、O4、O60等已被发现。下列有关说法中正确的是(　　)
A．N和N相差16个电子
B．O3与O4属于不同的核素
C．C60属于共价化合物
D．H2与H3属于同素异形体
解析：因N中的电子数为7×5－1＝34，N中的电子数为7×3＋1＝22，相差12个电子，故A错误；质子数相同，中子数不同的原子互称同位素，而O2与O4是由氧元素形成的不同单质，两者是同素异形体，故B错误；C60中只含有一种元素，属于单质，故C错误；H2与H3由同种元素形成的不同单质，属于同素异形体，故D正确，故选D。
答案：D
2．如图Ⅰ、Ⅱ分别为硝基乙烷和氨基乙酸的分子结构。由此可知，硝基乙烷和氨基乙酸之间的关系为(　　)

A．同位素 B．同种物质
C．同素异形体 D．同分异构体
解析：根据两种分子的结构可知，构成两种物质的分子具有相同数目的碳原子、氢原子、氧原子和氮原子，即具有相同的分子式(均为C2H5NO2)，但构成两种分子的这些原子在空间排布上不相同，因此两者互为同分异构体。
答案：D
3．科学家发现铂的两种化合物a和b，二者的结构式分别为
，a有抗癌作用，而b没有，下列有关叙述正确的是(　　)
A．两者互为同分异构体，都是以Pt原子为中心的四面体结构
B．两者互为同分异构体，都是以Pt原子为中心的平面结构
C．两者为同一物质，都是以Pt原子为中心的四面体结构
D．两者为同一物质，都是以Pt原子为中心的平面结构
解析：由题意可知两者是不同的物质，而两者的分子相同，故两者是同分异构体，若是以Pt原子为中心的平面结构，则两个Cl原子(或两个NH3)可以在四边形的一边，也可以在四边形的对角线上，故B正确；而若是以Pt原子为中心的四面体结构，无论两个Cl原子或两个NH3处于四面体的四个顶点的哪个位置，都可以通过旋转而重合，因而没有同分异构体。
答案：B
4．1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又称“足球烯”。1991年科学家又发现了一种碳的单质——碳纳米管，它是碳原子构成的管状大分子(结构见教材中)。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)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？________(填“是”或“否”)，其理由是__________________________________________________
________________________________________________________________。
(3)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：__________________________________________________________________
_____________________________________________________________。(用文字简要叙述)
解析：四种材料互为同素异形体，但材料内的作用力不同，导致物理性质差异较大，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)否　因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，故它们的化学性质不活泼
(3)将足球烯、碳纳米管分别放在充满足量氧气的密闭容器中使之充分燃烧，测定其生成物只有CO2，且CO2里所含碳的质量等于燃烧后足球烯或纳米管所减少的质量

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