专题5 微观结构与物质的多样性 第三单元 第1课时 同素异形现象与同分异构现象 课时作业（word版含解析）
文档属性
| 名称 | 专题5 微观结构与物质的多样性 第三单元 第1课时 同素异形现象与同分异构现象 课时作业（word版含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 479.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-23 23:50:28 | ||
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文档简介
专题5 微观结构与物质的多样性 第三单元 第1课时 同素异形现象与同分异构现象 课时作业
1．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为( )
A．同系物 B．同分异构体
C．同素异形体 D．同位素
2．下列叙述中，正确的是( )
A．氢有三种同位素，即有三种氢原子
B．所有元素的原子核均由质子和中子构成
C．具有相同核外电子数的粒子总称为元素
D．相对原子质量相同的原子是同一种元素的原子
3．意大利科学家用O2和18O制造出了一种新型氧分子O4，下列叙述正确的是( )
A．16O、18O都是氧元素的同位素
B．O2、O、O4都是氧元素的同位素
C．O4是新型的氧化物
D．制造O4的反应是氧化还原反应
4．下列说法中正确的是( )
A．SO2、SO3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
5．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是( )
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
6．下列说法中，正确的是( )
A．碘晶体、碘蒸气是同素异形体
B．同素异形体是同种元素的不同单质
C．CO、CO2互为同分异构体
D．同分异构体的分子式与分子结构都不同
7．据报道，科学家已成功合成了少量O4(其结构式是)，有关O4的说法正确的是( )
A．O4的摩尔质量是64 g
B．O4和O2互为同位素
C．相同质量的O4与O3所含原子个数比为4∶3
D．O4与O3、O2都是氧元素的同素异形体
8．从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是( )
A．具有良好的导电性 B．属于高分子化合物
C．与金刚石互为同位素 D．不能与氧气发生反应
9．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．S2、S4、S6、S8互为同位素
B．S2的摩尔质量为32 g/mol
C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA
10．下列物质进行分类：
A．白磷和红磷 B．35Cl和37Cl C．O2和O3 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 。
11．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( )
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原子所含中子数相同
C．14C是C60的同素异形体
D．14C与12C、13C是碳元素的三种同位素
(1)互为同位素的是 。(填序号，下同)
(2)互为同素异形体的是 。
(3)互为同分异构体的是 。
(4)属于同一种物质的是 。
13．大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，臭氧的分子式为O3。有关反应为：
O3O2＋O
Cl＋O3ClO＋O2
O＋ClO===Cl＋O2
总反应为2O3===3O2。
(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是 。
A．反应物 B．生成物
C．中间产物 D．催化剂
(2)O3和O2是 。
A．同一种物质 B．同素异形体
C．氧的同位素 D．同一种元素
14．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11.43 g·L－1，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 。
(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 。
15．今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素。已知A、C、F三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，且均能生成盐和水。D和E的电子层结构见下表：
元素 最外层电子数 次外层电子数
D x x＋4
E x＋1 x＋4
在一般情况下，B元素的单质不能与A、C、D、E元素的单质化合。请按要求填空：
(1)各元素的元素符号分别为A ，B ，C ，D ，E ，F 。
(2)D的氢化物的化学式为 ，E的氢化物的化学式为 ，两者的稳定性： > 。
(3)原子序数介于E和F之间的元素R能形成R2、R8等几种单质，这几种单质之间的关系是 。
专题5 微观结构与物质的多样性 第三单元 第1课时 同素异形现象与同分异构现象 课时作业
1．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为( )
A．同系物 B．同分异构体
C．同素异形体 D．同位素
解析 C60与C50、C70、C120、C540等都是碳元素形成的性质不同的单质，属于碳元素的同素异形体。
答案 C
2．下列叙述中，正确的是( )
A．氢有三种同位素，即有三种氢原子
B．所有元素的原子核均由质子和中子构成
C．具有相同核外电子数的粒子总称为元素
D．相对原子质量相同的原子是同一种元素的原子
解析 A项，氢有氕、氘、氚三种核素，每一种核素代表一种氢原子，正确；B项，氕只有质子，不含中子，错误；C项，具有相同质子数的一类原子称为元素，核外电子数相同不一定属于同种元素，如Ne和Na＋，错误；D项，具有相同质子数的原子是同一种元素的原子，错误。
答案 A
3．意大利科学家用O2和18O制造出了一种新型氧分子O4，下列叙述正确的是( )
A．16O、18O都是氧元素的同位素
B．O2、O、O4都是氧元素的同位素
C．O4是新型的氧化物
D．制造O4的反应是氧化还原反应
解析 18O不是原子，16O、18O是氧元素的同位素，A项错误；O2、O、O4都不是原子，不是氧元素的同位素，B项错误；含有两种元素，其中一种是氧元素的化合物是氧化物，C项错误；O和O4中氧元素的化合价不同，D项正确。
答案 D
4．下列说法中正确的是( )
A．SO2、SO3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 SO2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 D
5．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是( )
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
解析 碳纳米管是由碳元素形成的单质，不是有机物，A项错误；B项，碳纳米管与金刚石都是碳元素形成的单质，互为同素异形体，正确；C项，碳纳米管由于是碳单质，常温下性质稳定，正确；D项，由于碳纳米管比表面积大，可吸附氢，所以可用作新型储氢材料，正确。
答案 A
6．下列说法中，正确的是( )
A．碘晶体、碘蒸气是同素异形体
B．同素异形体是同种元素的不同单质
C．CO、CO2互为同分异构体
D．同分异构体的分子式与分子结构都不同
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，C、D错误。
答案 B
7．据报道，科学家已成功合成了少量O4(其结构式是)，有关O4的说法正确的是( )
A．O4的摩尔质量是64 g
B．O4和O2互为同位素
C．相同质量的O4与O3所含原子个数比为4∶3
D．O4与O3、O2都是氧元素的同素异形体
解析 摩尔质量的单位是g/mol，故A错误；O4和O2互为同素异形体，故B错误；O4分子和O3分子都由O原子构成，二者质量相同时，所含原子个数也相同，故C错误；O4与O3、O2都是氧元素组成的单质，互为同素异形体，故D正确。
答案 D
8．从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是( )
A．具有良好的导电性 B．属于高分子化合物
C．与金刚石互为同位素 D．不能与氧气发生反应
解析 石墨可以导电，因此石墨烯具有良好的导电性，A正确；石墨烯是单质，不是高分子化合物，B错误；石墨烯与金刚石互为同素异形体，C错误；石墨能被氧气氧化，因此石墨烯也能与氧气发生反应，D错误。
答案 A
9．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．S2、S4、S6、S8互为同位素
B．S2的摩尔质量为32 g/mol
C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA
解析 S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的单质，互为同素异形体，A选项错误；S2的摩尔质量为64 g/mol，B选项错误；硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，而不能生成SO3，C选项错误；由图可知，1个S8分子中含有8个S—S键，D选项正确。
答案 D
10．下列物质进行分类：
A．白磷和红磷 B．35Cl和37Cl C．O2和O3 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
11．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( )
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原子所含中子数相同
C．14C是C60的同素异形体
D．14C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 D
(1)互为同位素的是 。(填序号，下同)
(2)互为同素异形体的是 。
(3)互为同分异构体的是 。
(4)属于同一种物质的是 。
解析 ①是两种不同的元素；②、⑥、⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，属于同分异构体；③、⑦都是同种元素的不同原子，属于同位素；④⑨分子式和结构都相同，是同一种物质；⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质，属于同素异形体。
答案 (1)③⑦ (2)⑤ (3)②⑥⑧ (4)④⑨
13．大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，臭氧的分子式为O3。有关反应为：
O3O2＋O
Cl＋O3ClO＋O2
O＋ClO===Cl＋O2
总反应为2O3===3O2。
(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是 。
A．反应物 B．生成物
C．中间产物 D．催化剂
(2)O3和O2是 。
A．同一种物质 B．同素异形体
C．氧的同位素 D．同一种元素
解析 (1)根据催化剂的定义，Cl原子是催化剂，由此可见催化剂并不是不参加反应，只不过是反应前后化学性质保持不变的物质。
(2)由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。O3和O2是由氧元素组成的两种不同的单质，所以O3和O2属于同素异形体。
答案 (1)D (2)B
14．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11.43 g·L－1，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 。
(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＝11.43×22.4≈256，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
15．今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素。已知A、C、F三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，且均能生成盐和水。D和E的电子层结构见下表：
元素 最外层电子数 次外层电子数
D x x＋4
E x＋1 x＋4
在一般情况下，B元素的单质不能与A、C、D、E元素的单质化合。请按要求填空：
(1)各元素的元素符号分别为A ，B ，C ，D ，E ，F 。
(2)D的氢化物的化学式为 ，E的氢化物的化学式为 ，两者的稳定性： > 。
(3)原子序数介于E和F之间的元素R能形成R2、R8等几种单质，这几种单质之间的关系是 。
解析 由x＋4＝8可知x＝4，D、E分别为Si、P元素；由性质信息推测C的氢氧化物具有两性，C为Al元素，则A为Na元素。由“最外层共有11个电子”可知F为Cl元素。由“原子序数依次增大”可知B为Mg元素。
答案 (1)Na Mg Al Si P Cl (2)SiH4 PH3 PH3 SiH4 (3)互为同素异形体
1．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为( )
A．同系物 B．同分异构体
C．同素异形体 D．同位素
2．下列叙述中，正确的是( )
A．氢有三种同位素，即有三种氢原子
B．所有元素的原子核均由质子和中子构成
C．具有相同核外电子数的粒子总称为元素
D．相对原子质量相同的原子是同一种元素的原子
3．意大利科学家用O2和18O制造出了一种新型氧分子O4，下列叙述正确的是( )
A．16O、18O都是氧元素的同位素
B．O2、O、O4都是氧元素的同位素
C．O4是新型的氧化物
D．制造O4的反应是氧化还原反应
4．下列说法中正确的是( )
A．SO2、SO3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
5．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是( )
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
6．下列说法中，正确的是( )
A．碘晶体、碘蒸气是同素异形体
B．同素异形体是同种元素的不同单质
C．CO、CO2互为同分异构体
D．同分异构体的分子式与分子结构都不同
7．据报道，科学家已成功合成了少量O4(其结构式是)，有关O4的说法正确的是( )
A．O4的摩尔质量是64 g
B．O4和O2互为同位素
C．相同质量的O4与O3所含原子个数比为4∶3
D．O4与O3、O2都是氧元素的同素异形体
8．从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是( )
A．具有良好的导电性 B．属于高分子化合物
C．与金刚石互为同位素 D．不能与氧气发生反应
9．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．S2、S4、S6、S8互为同位素
B．S2的摩尔质量为32 g/mol
C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA
10．下列物质进行分类：
A．白磷和红磷 B．35Cl和37Cl C．O2和O3 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 。
11．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( )
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原子所含中子数相同
C．14C是C60的同素异形体
D．14C与12C、13C是碳元素的三种同位素
(1)互为同位素的是 。(填序号，下同)
(2)互为同素异形体的是 。
(3)互为同分异构体的是 。
(4)属于同一种物质的是 。
13．大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，臭氧的分子式为O3。有关反应为：
O3O2＋O
Cl＋O3ClO＋O2
O＋ClO===Cl＋O2
总反应为2O3===3O2。
(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是 。
A．反应物 B．生成物
C．中间产物 D．催化剂
(2)O3和O2是 。
A．同一种物质 B．同素异形体
C．氧的同位素 D．同一种元素
14．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11.43 g·L－1，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 。
(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 。
15．今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素。已知A、C、F三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，且均能生成盐和水。D和E的电子层结构见下表：
元素 最外层电子数 次外层电子数
D x x＋4
E x＋1 x＋4
在一般情况下，B元素的单质不能与A、C、D、E元素的单质化合。请按要求填空：
(1)各元素的元素符号分别为A ，B ，C ，D ，E ，F 。
(2)D的氢化物的化学式为 ，E的氢化物的化学式为 ，两者的稳定性： > 。
(3)原子序数介于E和F之间的元素R能形成R2、R8等几种单质，这几种单质之间的关系是 。
专题5 微观结构与物质的多样性 第三单元 第1课时 同素异形现象与同分异构现象 课时作业
1．科学家发现C60后，近年又合成了许多球形分子(富勒烯)，如C50、C70、C120、C540等，它们互称为( )
A．同系物 B．同分异构体
C．同素异形体 D．同位素
解析 C60与C50、C70、C120、C540等都是碳元素形成的性质不同的单质，属于碳元素的同素异形体。
答案 C
2．下列叙述中，正确的是( )
A．氢有三种同位素，即有三种氢原子
B．所有元素的原子核均由质子和中子构成
C．具有相同核外电子数的粒子总称为元素
D．相对原子质量相同的原子是同一种元素的原子
解析 A项，氢有氕、氘、氚三种核素，每一种核素代表一种氢原子，正确；B项，氕只有质子，不含中子，错误；C项，具有相同质子数的一类原子称为元素，核外电子数相同不一定属于同种元素，如Ne和Na＋，错误；D项，具有相同质子数的原子是同一种元素的原子，错误。
答案 A
3．意大利科学家用O2和18O制造出了一种新型氧分子O4，下列叙述正确的是( )
A．16O、18O都是氧元素的同位素
B．O2、O、O4都是氧元素的同位素
C．O4是新型的氧化物
D．制造O4的反应是氧化还原反应
解析 18O不是原子，16O、18O是氧元素的同位素，A项错误；O2、O、O4都不是原子，不是氧元素的同位素，B项错误；含有两种元素，其中一种是氧元素的化合物是氧化物，C项错误；O和O4中氧元素的化合价不同，D项正确。
答案 D
4．下列说法中正确的是( )
A．SO2、SO3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 SO2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 D
5．碳纳米管是由碳原子组成的六角形蜂巢状平面薄膜卷曲而成，具有许多异常的力学、电学和化学性能。下列关于碳纳米管的说法不正确的是( )
A．碳纳米管属于一种有机合成纤维
B．碳纳米管与金刚石互为同素异形体
C．常温下，碳纳米管具有较好的稳定性
D．碳纳米管比表面积大，可用作新型储氢材料
解析 碳纳米管是由碳元素形成的单质，不是有机物，A项错误；B项，碳纳米管与金刚石都是碳元素形成的单质，互为同素异形体，正确；C项，碳纳米管由于是碳单质，常温下性质稳定，正确；D项，由于碳纳米管比表面积大，可吸附氢，所以可用作新型储氢材料，正确。
答案 A
6．下列说法中，正确的是( )
A．碘晶体、碘蒸气是同素异形体
B．同素异形体是同种元素的不同单质
C．CO、CO2互为同分异构体
D．同分异构体的分子式与分子结构都不同
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，C、D错误。
答案 B
7．据报道，科学家已成功合成了少量O4(其结构式是)，有关O4的说法正确的是( )
A．O4的摩尔质量是64 g
B．O4和O2互为同位素
C．相同质量的O4与O3所含原子个数比为4∶3
D．O4与O3、O2都是氧元素的同素异形体
解析 摩尔质量的单位是g/mol，故A错误；O4和O2互为同素异形体，故B错误；O4分子和O3分子都由O原子构成，二者质量相同时，所含原子个数也相同，故C错误；O4与O3、O2都是氧元素组成的单质，互为同素异形体，故D正确。
答案 D
8．从石墨中分离出来的石墨烯是已知最薄、最坚硬的物质，可制成电阻率最小的纳米材料，其结构如图所示。下列关于石墨烯的说法正确的是( )
A．具有良好的导电性 B．属于高分子化合物
C．与金刚石互为同位素 D．不能与氧气发生反应
解析 石墨可以导电，因此石墨烯具有良好的导电性，A正确；石墨烯是单质，不是高分子化合物，B错误；石墨烯与金刚石互为同素异形体，C错误；石墨能被氧气氧化，因此石墨烯也能与氧气发生反应，D错误。
答案 A
9．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构如图所示。下列有关说法正确的是( )
A．S2、S4、S6、S8互为同位素
B．S2的摩尔质量为32 g/mol
C．硫的单质在足量的空气中完全燃烧可生成SO3
D．1 mol S8单质中含有的S—S键个数为8NA
解析 S2、S4、S6、S8都是由硫元素形成的单质，互为同素异形体，A选项错误；S2的摩尔质量为64 g/mol，B选项错误；硫单质在空气中燃烧只能生成SO2，而不能生成SO3，C选项错误；由图可知，1个S8分子中含有8个S—S键，D选项正确。
答案 D
10．下列物质进行分类：
A．白磷和红磷 B．35Cl和37Cl C．O2和O3 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
11．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( )
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原子所含中子数相同
C．14C是C60的同素异形体
D．14C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 D
(1)互为同位素的是 。(填序号，下同)
(2)互为同素异形体的是 。
(3)互为同分异构体的是 。
(4)属于同一种物质的是 。
解析 ①是两种不同的元素；②、⑥、⑧中的两种物质都是分子式相同但结构不同的化合物，属于同分异构体；③、⑦都是同种元素的不同原子，属于同位素；④⑨分子式和结构都相同，是同一种物质；⑤中两种物质是同一种元素形成的不同单质，属于同素异形体。
答案 (1)③⑦ (2)⑤ (3)②⑥⑧ (4)④⑨
13．大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光，保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生Cl原子，Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用，臭氧的分子式为O3。有关反应为：
O3O2＋O
Cl＋O3ClO＋O2
O＋ClO===Cl＋O2
总反应为2O3===3O2。
(1)在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl原子是 。
A．反应物 B．生成物
C．中间产物 D．催化剂
(2)O3和O2是 。
A．同一种物质 B．同素异形体
C．氧的同位素 D．同一种元素
解析 (1)根据催化剂的定义，Cl原子是催化剂，由此可见催化剂并不是不参加反应，只不过是反应前后化学性质保持不变的物质。
(2)由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。O3和O2是由氧元素组成的两种不同的单质，所以O3和O2属于同素异形体。
答案 (1)D (2)B
14．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11.43 g·L－1，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 。
(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＝11.43×22.4≈256，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
15．今有原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素。已知A、C、F三种原子的最外层共有11个电子，且这三种元素的最高价氧化物的水化物之间两两皆能反应，且均能生成盐和水。D和E的电子层结构见下表：
元素 最外层电子数 次外层电子数
D x x＋4
E x＋1 x＋4
在一般情况下，B元素的单质不能与A、C、D、E元素的单质化合。请按要求填空：
(1)各元素的元素符号分别为A ，B ，C ，D ，E ，F 。
(2)D的氢化物的化学式为 ，E的氢化物的化学式为 ，两者的稳定性： > 。
(3)原子序数介于E和F之间的元素R能形成R2、R8等几种单质，这几种单质之间的关系是 。
解析 由x＋4＝8可知x＝4，D、E分别为Si、P元素；由性质信息推测C的氢氧化物具有两性，C为Al元素，则A为Na元素。由“最外层共有11个电子”可知F为Cl元素。由“原子序数依次增大”可知B为Mg元素。
答案 (1)Na Mg Al Si P Cl (2)SiH4 PH3 PH3 SiH4 (3)互为同素异形体