化學(xué)必修2課時(shí)作業(yè)1-3-1同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象

課時(shí)作業(yè)7同素異形現(xiàn)象同分異構(gòu)現(xiàn)象時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(每小題6分，共72分)1．2018年1月復(fù)旦大學(xué)魏大程團(tuán)隊(duì)在石墨烯量子點(diǎn)研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。該項(xiàng)研究在未來光學(xué)和光電器件方面具有巨大潛力。下面有關(guān)碳的敘述正確的是(C)A．石墨與C60互為同位素B．金剛石是碳元素的一種核素C．13C與14D．12C與C60解析：同位素的對(duì)象是原子，而且是同一種元素的原子，石墨與C60是單質(zhì)，是碳的同素異形體，A錯(cuò)誤；金剛石是碳元素的一種單質(zhì)，是碳的同素異形體，B錯(cuò)誤；13C與142．科學(xué)家使用氧分子和帶正電的氧離子作用，合成出新型氧分子O4，反應(yīng)過程可表示為2O2eq\o(=,\s\up15(氧正離子),\s\do15())O4，下列說法錯(cuò)誤的是(B)A．O4與O2、O3都是氧的同素異形體B．合成O4屬于物理變化C．O4與O2的化學(xué)性質(zhì)有差異D．O4的密度比O2大解析：O4、O3、O2都是由氧元素組成的單質(zhì)，都是氧的同素異形體，A正確；同素異形體間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，B不正確；O4與O2組成結(jié)構(gòu)不同，化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該有差異，C正確；O4的摩爾質(zhì)量比O2大，故其密度較大，D正確。3．下列分子式表示一種純凈物的是(D)A．C4H10 B．CC．C2H6O D．O2解析：C4H10有兩種結(jié)構(gòu)，正丁烷和異丁烷，故A錯(cuò)誤；C可能為石墨或金剛石，故B錯(cuò)誤；C2H6O有兩種結(jié)構(gòu)，乙醇和二甲醚，故C錯(cuò)誤；O2只代表氧氣一種物質(zhì)，屬于純凈物，故D正確。4．意大利羅馬大學(xué)的FulvioCacace等人獲得了極具理論研究意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列說法正確的是(D)A．N4屬于一種新型的化合物B．N4轉(zhuǎn)化為N2屬于物理變化C．N4的摩爾質(zhì)量為56D．N4與N2互為同素異形體解析：N4是一種單質(zhì)，與N2互為同素異形體，二者之間的轉(zhuǎn)化屬于化學(xué)變化，N4的摩爾質(zhì)量為56g·mol－1。5．下列說法正確的是(D)A．相對(duì)分子質(zhì)量相同的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)B．相對(duì)分子質(zhì)量相同的不同物質(zhì)一定是同分異構(gòu)體C．白磷和紅磷是同分異構(gòu)體D．分子式相同的不同物質(zhì)一定互為同分異構(gòu)體解析：本題主要考查對(duì)同分異構(gòu)體概念的理解。值得注意的是同分異構(gòu)體必然具有相同的分子式和相同的相對(duì)分子質(zhì)量，但具有相同的相對(duì)分子質(zhì)量的物質(zhì)卻不一定具有相同的分子式。如N2和CO，A、B不正確；白磷和紅磷是磷元素的兩種不同單質(zhì)，是同素異形體，C不正確。6．在考古工作中用的較多的是13C、15N的分析方法。下列關(guān)于13C、A．13C與15B．C60、13CC．等物質(zhì)的量的13C17O和15N2D．13C、15N和C60、N70解析：A中13C的中子數(shù)為7，而15N的中子數(shù)為8；B中三者不互為同素異形體；D中C60、N707．(多選)下列判斷中，正確的是(CD)A．CH3COONH4與H2N—CH2—COOH是同分異構(gòu)體B．CH3CH2Cl與CH2ClCH3是同分異構(gòu)體C．H2N—CH2—COOH與CH3—CH2—NO2是同分異構(gòu)體D．與CH3CHO是同分異構(gòu)體8．下列說法正確的是(B)A．18O2和16O3互為同位素B．正己烷和2,2-二甲基丙烷互為同系物C．C60和C70是具有相同質(zhì)子數(shù)的不同核素D．H2NCH2COOCH3和CH3CH2NO2是同分異構(gòu)體解析：同位素的研究對(duì)象為原子，而18O2和16O3為單質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；正己烷和2,2-二甲基丙烷結(jié)構(gòu)相似，在分子組成上相差1個(gè)“CH2”原子團(tuán)，兩者互為同系物，B項(xiàng)正確；C60和C70均為單質(zhì)，不是核素，C項(xiàng)錯(cuò)誤；H2NCH2COOCH3的分子式為C3H7NO2，而CH3CH2NO2的分子式為C2H5NO2，兩者不是同分異構(gòu)體，D項(xiàng)錯(cuò)誤，故選B。9．硫氮化合物是現(xiàn)代無機(jī)化學(xué)最為活躍的領(lǐng)域之一。(SN)n是迄今唯一已知的具有超導(dǎo)性質(zhì)的鏈狀無機(jī)高分子。下列關(guān)于如圖所示的硫氮化合物的分子結(jié)構(gòu)的說法中，正確的是(C)A．該物質(zhì)的化學(xué)式為SNB．該物質(zhì)與化合物S2N2互為同分異構(gòu)體C．該物質(zhì)是電的良導(dǎo)體D．1mol該分子中含有的共價(jià)鍵個(gè)數(shù)為8×6.02×1023解析：根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知，該物質(zhì)的分子中含有4個(gè)S、4個(gè)N，所以它的化學(xué)式是S4N4，A項(xiàng)錯(cuò)誤；同分異構(gòu)體是指分子式相同，結(jié)構(gòu)不同的化合物，所以S4N4與S2N2不互為同分異構(gòu)體，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由于硫氮化合物具有超導(dǎo)性質(zhì)，故在一定條件下為電的良導(dǎo)體，C項(xiàng)正確；圖示分子中有8個(gè)S—N鍵，1個(gè)S—S鍵，故1mol分子中，共價(jià)鍵的個(gè)數(shù)為9×6.02×1023，D項(xiàng)錯(cuò)誤。10．20世紀(jì)80年代后，人們發(fā)現(xiàn)并證實(shí)了碳存在另一類單質(zhì)，它們是由一系列偶數(shù)個(gè)碳原子組成的分子，其中C60(足球烯，分子中含有30個(gè)雙鍵)最具有代表性。如下圖所示為n個(gè)C60連接而成的物質(zhì)X。下列有關(guān)說法不正確的是(B)A．X難溶于水B．X是一種新型化合物C．X與石墨互為同素異形體D．X的摩爾質(zhì)量為720ng·mol－1解析：由碳元素組成單質(zhì)的性質(zhì)可推知，X難溶于水，A項(xiàng)正確；該物質(zhì)為單質(zhì)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由同素異形體的定義知，C項(xiàng)正確；X的摩爾質(zhì)量為720ng·mol－1，D項(xiàng)正確。11．下列各組物質(zhì)中，兩者互為同分異構(gòu)體的是(B)①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O②NH4CNO與CO(NH2)2④eq\o\al(2,1)H2O和eq\o\al(3,1)H2OA．①②③ B．②③C．①③④ D．②③④解析：分子式相同而結(jié)構(gòu)不同的化合物互稱為同分異構(gòu)體。①中化學(xué)式不同且無分子存在。②③組中，兩者的分子式相同，但結(jié)構(gòu)不同，故兩者互為同分異構(gòu)體。④中水分子的結(jié)構(gòu)相同，不互為同分異構(gòu)體。12．重水(D2O)是重要的核工業(yè)原料，下列說法錯(cuò)誤的是(C)A．氘(D)原子核外有1個(gè)電子B．1H與D互稱同位素C．H2O與D2O互稱同素異形體D．1Heq\o\al(18,2)O與Deq\o\al(16,2)O的相對(duì)分子質(zhì)量相同解析：同位素是同種元素的不同種原子間的互稱，氘(D)的原子核內(nèi)有1個(gè)質(zhì)子和1個(gè)中子，核外有1個(gè)電子，與1H互稱同位素，A、B正確；同一種元素形成的多種單質(zhì)互稱同素異形體，H2O與D2O均為化合物，不互稱同素異形體，C錯(cuò)誤；1Heq\o\al(18,2)O與Deq\o\al(16,2)O的相對(duì)分子質(zhì)量均為20，D正確。二、非選擇題(28分)13．(12分)分析下列物質(zhì)，回答下列問題(填序號(hào))：(1)互為同素異形體的是②。(2)互為同分異構(gòu)體的是③④。(3)互為同位素的是①。(4)屬于同一化合物的是⑤。解析：eq\o\al(12,6)C與eq\o\al(13,6)C的質(zhì)子數(shù)相同，中子數(shù)不同，是碳元素的兩種核素，二者互為同位素；石墨與富勒烯是由碳元素形成的不同單質(zhì)，二者互為同素異形體；硝基丙烷與丙氨酸的分子式都為C3H7NO2，CH3CH2CH2CH3和的分子式都為C4H10，但是結(jié)構(gòu)不同，所以它們都分別互為同分異構(gòu)體；天然氣與沼氣的主要成分都是CH4，屬于同一種物質(zhì)；HF與HCl屬于不同的分子。14．(6分)根據(jù)以下敘述，回答(1)～(2)小題。大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外光，保護(hù)地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，產(chǎn)生Cl原子，Cl原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生長久的破壞作用，臭氧的分子式為O3O3eq\o(=,\s\up15(光),\s\do15())O2＋OCl＋O3eq\o(=,\s\up15(光),\s\do15())ClO＋O2O＋ClO=Cl＋O2總反應(yīng)為2O3=3O2。(1)在上述臭氧變成氧氣的過程中，Cl原子是D。A．反應(yīng)物 B．生成物C．中間產(chǎn)物 D．催化劑(2)O3和O2是B。A．同一種物質(zhì) B．氧的同素異形體C．氧的同位素 D．同一種元素解析：(1)根據(jù)催化劑的定義，Cl原子是催化劑，由此可見催化劑并不是不參加反應(yīng)，只不過是反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)保持不變的物質(zhì)。(2)由同種元素組成的不同單質(zhì)叫做同素異形體。O3和O2是由氧元素組成的兩種不同的單質(zhì)，所以O(shè)3和O2屬于同素異形體。15．(10分)硫通常是一種淡黃色晶體。有橙色、無色、紅棕色三種顏色的硫蒸氣，它們都是硫的單質(zhì)，但每個(gè)分子中硫原子的個(gè)數(shù)不同，可用Sx表示。對(duì)三種蒸氣測定結(jié)果是：(1)橙色蒸氣密度折算到標(biāo)準(zhǔn)狀況后是11.43g·L－1，則它的化學(xué)式是S8。(2)紅橙色蒸氣的質(zhì)量是相同狀況下同體積空氣的6.62倍，則它的化學(xué)式是S6。(3)無色蒸氣