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& 学年高一年级化学课时训练：1.3.1《同素异形现象　同分异构现象》（苏教版必修2含解析）
学年高一年级化学课时训练：1.3.1《同素异形现象　同分异构现象》（苏教版必修2含解析）
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资料概述与简介
1．只含有一种元素的物质(　　)
A．可能是纯净物也可能是混合物
B．可能是单质也可能是化合物
C．一定是纯净物
D．一定是一种单质
【解析】　此题考查了同素异形体的知识，同一种元素有可能组成不同性质的各种单质。如碳有金刚石、石墨等；磷有红磷、白磷等。故C、D两项错误。同一种元素不可能形成化合物，故B项错误。
【答案】　A
2．(双选)下列叙述正确的是(　　)
A．由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物
B．金刚石和石墨具有相同的化学组成
C．石墨转变为金刚石不属于化学变化
D．C60是新发现的一种碳的单质
【解析】　考查同素异形体的概念以及转化关系。由同种元素组成的物质不一定是一种物质，因此，由同种元素形成的物质可能是纯净物，也可能是混合物。由碳元素组成的单质有石墨、金刚石和C60。若将它们混合在一起，则该物质虽为只含碳元素的单质，但属于混合物，故A项错。石墨和金刚石都是碳元素形成的碳的不同单质，但二者的化学组成相同，都由碳元素组成，所以B项正确。石墨和金刚石的物理性质不相同而化学性质也不尽相同，因而是两种物质，石墨转化为金刚石是化学变化，故C项错。C60只含有一种元素，故是单质，D项正确。
【答案】　BD
3．意大利科学家使用氧分子和带正电的氧离子作用，合成出新型氧分子O4，它可能具有长方形结构。下列说法中，错误的是(　　)
A．O4与O2、O3都是氧的同素异形体
B．合成O4的反应可以看做核聚变反应
C．O4分子是通过共价键结合的
D．O4密度比O2大，可用作更强力的火箭燃料氧化剂
【解析】　O4与O2、O3都是由氧元素形成的不同单质，O4分子内形成共价键，密度比O2大，可用作更强力的火箭燃料氧化剂。
【答案】　B
4．互为同分异构体的物质一定不可能具有(　　)
A．相同的分子式
B．相同的结构
C．相似的化学性质
D．相同的相对分子质量
【解析】　互为同分异构体的物质的分子式相同，其相对分子质量也相同；互为同分异构体的物质的结构不同，其化学性质不一定相似。
【答案】　B
5．下列各组物质中，两者互为同分异构体的是(　　)
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
②NH4CNO与CO(NH2)2
④H2O和H2O
A．①②③　B．②③
【解析】　分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。①中化学式不同且无分子存在。②③组中，两者的分子式相同，但结构不同，故两者互为同分异构体。④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。
【答案】　B
6．我国稀土资源丰富，下列有关稀土元素Sm与Sm的说法正确的是(　　)
A.Sm与Sm互为同位素
B.Sm与Sm的质量数相同
C.Sm与Sm是同一种核素
D.Sm与Sm的核外电子数和中子数均为62
【解析】　Sm和Sm是同一种元素的不同核素，质量数、中子数均不同，互为同位素。
【答案】　A
7．下列各组物质中，是同分异构体的是(　　)
【解析】　C与C互为同位素，故A不正确；C项中实际是一种物质，故C不正确；B项中O3和O2应是同素异形体。
【答案】　D
8．据报道，碳纳米管是碳原子形成的大分子，其导电性是铜的1万倍；N5可用作烈性炸药。下列说法正确的是(　　)
A．金刚石与碳纳米管互为同分异构体
B．N5与N2互为同素异形体
C．14C的质子数为14
D．C原子半径比N原子半径小
【解析】　金刚石与碳钠米管属于同一元素形成的不同单质，属于同素异形体；N5与N2是同素异形体；14C代表质子数为6、质量数为14的原子；C、N在周期表中第2周期，从左到右原子半径逐渐减小。
【答案】　B
9．最近科学家研究出一种新的分子，它具有类似足球的空心结构，分子式为C60，下列有关说法正确的是(　　)
A．C60是一种新型化合物
B．C60和石墨是碳的同素异形体
C．C60具有离子键
D．C60的摩尔质量是720
【解析】　C60是一种只含有碳元素的纯净物，因此它是一种单质，并不是化合物；C60、石墨和金刚石都是碳的同素异形体；C60具有C—C共价键；它的摩尔质量是720 g·mol－1，摩尔质量要带单位。
【答案】　B
10．(双选)下列关于磷的叙述中，正确的是(　　)
A．红磷没有毒性，而白磷有剧毒
B．白磷在空气中加热到260℃，可转变为红磷
C．白磷可用于制造安全火柴
D．少量白磷应保存在水中
【解析】　红磷没有毒性而白磷有剧毒，所以A选项正确；白磷的着火点是40℃，在空气中易燃烧，生成P2O5，故不能用来制安全火柴，所以，B、C选项不正确；白磷不溶于水，也不能与水反应，在空气中会发生自燃，所以，白磷可以保存在水里。
【答案】　AD
　　　　　　　　　　
1．医学界通过用放射性14C标记的C60，发现C60的衍生物在特定条件下可断裂DNA杀死细胞，抑制艾滋病病毒。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原子中所含中子数相同
C．14C是C60的同素异形体
D．14C与12C、13C互为同位素
【解析】　解答本题首先要掌握同位素与同素异形体的区别和联系，理解构成原子的微粒间关系，然后利用原子结构知识进行解答。分析如下表所示：
选项 内容指向，联系分析 结论
A 构成C60的碳原子为12C，它与14C互为同位素，二者化学性质几乎完全相同 错误
B 14C原子的中子数为14－6＝8，14N原子的中子数为14－7＝7，二者所含中子数不等 错误
C 14C是碳元素的一种原子，C60是碳元素形成的一种单质，二者不是同素异形体关系 错误
D 12C、13C、14C质子数相同，中子数不同，互为同位素 正确
【答案】　D
2．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应属于同素异形体而不是同位素，A项错误；等体积的O3和O2具有相同的分子数，但原子数O3比O2多，因此质子数也多，C项错误；O3与O2的相互转化属于化学变化，D项错误。
【答案】　B
3．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，H3、O4、C60、N等已被发现。下列有关说法中，正确的是(　　)
A．H2与H3属于同素异形体
B．O2与O4属于同位素
C．C60的质量数为720 g/mol
D．N中含有36个电子
【解析】　H2与H3同属于H元素的单质，互为同素异形体；同位素的研究对象是原子，故B选项错误；质量数的单位为1，故C选项错误；N中含有34个电子。
【答案】　A
4．据报道，N5是破坏力极强的炸药之一，18O2是比黄金还贵重的物质。下列说法正确的是(　　)
A．N5和N2互为同位素
B．1个18O2中含18个中子
C．原子半径：N＜18O
D．2N5===5N2是化学变化
【解析】　同位素指的是原子，N5和N2互为同素异形体；1个18O2中含20个中子；同周期元素(稀有气体元素除外)原子半径从左到右递减。
【答案】　D
5．将下列物质进行分类。
A．金刚石和石墨
D．H2O与D2O
E．CH3—CH2—CH2—CH3和
F．CH3—CH2—O—CH2—CH3(乙醚)和CH3—CH2—CH2—CH2—OH(正丁醇)
(1)互为同位素的是________(填字母，下同)。
(2)互为同素异形体的是________。
(3)互为同分异构体的是________。
【解析】　H2O与D2O分子结构相同，均是由两个H—O键构成的三原子分子，不属于同分异构体。
【答案】　(1)B　(2)AC　(3)EF
6．两种单质Am和Bn，已知3.1 g Am和1.6 g Bn的原子数相等，且它们的分子数之比为3?4，又知A原子中质子数比中子数少1，B原子的L层电子数是K层的3倍，则单质Am和Bn的化学式各是什么？
【解析】　由B原子电子排布知B为氧元素。
因为n(Am)?n(Bn)＝3?4，n(A)?n(B)＝3m?4n＝1?1，所以m?n＝4?3，即m＝4，n＝3。所以Bn化学式为O3。又因为＝得M(A)＝31 g·mol－1。Z＋Z＋1＝31，Z＝15，所以A为P。Am和Bn的化学式分别为P4、O3。
【答案】　P4和O3
7．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11.34 g·L－1，则它的化学式是________________________________________。
(2)红橙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：M＝11.34×22.4＝254，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
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