1、第三单元 从微观结构看物质的多样性第 1 课时 同素异形现象和同分异构现象基 础 强 化1.下列说法正确的是( )A一种元素不一定只组成一种物质B一种单质可以由几种元素组成C同种元素组成不同的单质性质是完全相同的D由碳元素组成的单质都是黑色的解析 同种元素可形成一种或若干种单质；单质是由同种元素组成的纯净物；同种元素组成不同的单质( 同素异形体) 的物理性质不同，化学性质相似；金刚石是由碳元素组成的单质，它是无色透明的。答案 A2下列叙述中，说明金刚石和石墨是同素异形体的是( )A它们都是熔、沸点很高的晶体B它们都是不溶于水的单质C二者是不同的单质，在一定条件下能相互转化D二者的结构不同，但化
2、学性质相同解析 C 项说明了金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质。答案 C3科学家发现 C60 后，近年又合成了许多球形分子( 富勒烯)，如 C50、C 70、C 120、C 540 等，它们互称为( )A同一物质 B同位素C同素异形体 D无法判断解析 C 50、C 70、C 120、C 540都是由碳元素形成的不同的单质。答案 C4红磷和白磷在一定条件下可以互变，这一变化属于( )A物理变化 B化学变化C氧化还原反应 D化合反应解析 红磷和白磷是不同的单质，二者的相互转变是化学反应，但磷元素的化合价(单质中元素的化合价为零 )没有发生变化，是非氧化还原反应。答案 B5 “2000 年世界十
3、大科学进展”之一为香港科技大学的沈平和和汤子康合成出 0.4 nm 的单壁碳纳米管，处于世界领先地位。该碳纳米管是由石墨的一层网状结构卷曲成的单层或多层管状结构，是继 C60 发现以后的又一热点材料，下列叙述中不正确的是( )A碳纳米管和 C60 都是单质B碳纳米管和金刚石互为同素异形体C碳纳米管和石墨中的每个碳原子以共价键结合 3 个碳原子D碳纳米管和石墨的结构及性质均相同解析 碳纳米管、C 60、金刚石、石墨都是由碳元素形成的不同的单质，碳纳米管和石墨中的每个碳原子与相邻的 3 个碳原子以共价键结合，但碳纳米管和石墨的结构及性质有很大的差异。答案 D6决定有机物种类繁多的原因，不正确的是(
4、 )A有机物分子中，碳原子间只能排列成链状B一个碳原子可与其他原子形成 4 个共价键C同分异构现象的广泛存在D碳原子间可以有多种排列方式解析 碳原子间可排列成链状，也可排列成环状，故 A 项不正确。答案 A7同分异构体具有( )相同的分子结构 相同的相对分子质量 相同的分子式 相同的最简式 相同的物理性质A BC D解析 根据同分异构体的定义可知，同分异构体的分子式相同，则相对分子质量及最简式相同。答案 B8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
5、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 D9下列化学式，只表示一种化合物的是( )AC 60 BCH 4CC 4H10 DC 2H6O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 B10下列各组物质中，是同分异构体的是( )解析 A 项为同位素，B 项为同素异形体，C 项为同一物质，D 项中两种化合物的分子式都为 C5H12，而结构不同。答案 D11下列物质中，互为同分异构体的有_；互为同素异形体的有_；属于同位素的有_；属于同一种物质的
6、有_。解析 烷烃中每个碳原子都形成空间的四面体结构。分别与互为同分异构体；和互为同素异形体；和属于同位素；和、和分别属于同一种物质。答案 、与 和 和 和、和10 12C 60 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
7、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能 力 提 升1.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
8、素形成的不同单质。答案 D2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 A3科学家最近获得了极具理论研究意义的 N4 分子，N 4 分子结构如图所示。下列有关 N4 的说法正确的是 ( )AN 4 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 1:2CN 4 和 N2 互称为同素异形体DN 4 和 P4 的结构不相似解析 N
9、4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 11。答案 C4硫可以形成分子式为 S2、S 4、S 6、S 8 的单质，其中 S8 的分子结构模型如图所示。下列有关说法正确的是( )AS 2、S 4、S 6、S 8 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 SO3D1 mol S8 单质中含有的 SS 键个数为 8 NA解析 S 2、 S4、S 6、S 8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
10、 、C 项错误；S2的摩尔质量为 64 g/mol，B 项错误；由图可知，1 个 S8分子中含有 8 个 SS 键，故 D 项正确。答案 D5下列说法中正确的是( )ASO 2、SO 3 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，且相对分子质量也相同的不同化合物，互为同分异构体解析 SO 2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
11、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 D6从十九世纪二十年代开始，人们用无机化合物制得了许多有机化合物，如用一种铵盐制得了尿素( )，此铵盐和尿素是同分异构体。请推断出该铵盐的化学式(并简要写出推断理由)。_。答案 因为是铵盐，一定有 NH ，还剩余 C、N 、O 三个原子， 4其非金
12、属性 CNO，结合化合物中正负化合价代数和等于零的原则可知：C、N、O 分别为4、3、2 价，所以该铵盐的化学式为NH4OCN 或 NH4NCO7某化合物的分子式为 C4H9Cl，经分析数据可知：分子中有一个Cl，一个 ，一个CH 2和两个CH 3。它的可能的结构有_种，其结构简式为_。解析 答案 8O 2 和 O3 的混合气体 7.0 mol，在一定条件下 O2 完全转化为O3，气体总物质的量为 6.2 mol，求原混合气体中 O3 的物质的量。解析 3O 2 2O3 n= = = = =放 电 3 mol 2 mol 1 moln(O2) 7.0 mol6.2 mol0.8 moln(O2) 2.4 mol3 mol 0.8 mol1 moln(O3)7 mol2.4 mol4.6 mol答案 4.6 mol
