高中化学苏教版必修第一册专题5 第3单元 第1课时 同素异形现象 同分异构现象 同步练习（含答案）
文档属性
| 名称 | 高中化学苏教版必修第一册专题5 第3单元 第1课时 同素异形现象 同分异构现象 同步练习（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 215.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-10 17:08:08 | ||
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文档简介
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 同分异构现象
1.一瓶气体经化验分析只含有一种元素,则该气体( )。
A.是一种单质
B.是一种化合物
C.是化合物和单质的混合物
D.既可能是一种单质,又可能是几种单质的混合物
2.据报道,碳纳米管是碳原子形成的大分子,其导电性是铜的10 000倍;N5可用作烈性炸药。下列说法不正确的是( )。
A.金刚石与碳纳米管互为同素异形体
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原子半径大
3.下列各组物质中,属于同素异形体的是( )。
A.S2、S4 B.碘晶体、碘蒸气
C.H、D DO2O2
4.下列物质互为同分异构体的是( )。
A.35Cl和37Cl
B.CH3CH2OH和CH3OCH3
C.CH3CH3和CH3CH2CH3
D.H2O和H2O2
5.下列各组中的物质互为同素异形体的是( )。
A.金刚石与石墨 B.CH4与CH3CH3
C.乙醇与二甲醚 D.12C与14C
6.下列物质之间的相互关系错误的是( )。
A.和CH3—CH2—CH2—CH2—OH互为同分异构体
B.O2和O3互为同素异形体
C.H和T互为同位素
D.冰和干冰为同一种物质
7.下列各项描述及对应的结论均正确的是( )。
选项 描述 结论
A 由同种元素组成的物质一定是纯净物 正确
B 科学家最近合成了一种新的化合物N4 正确
C 红磷转化为白磷是物理变化 错误
D 纳米泡沫碳和金刚石互为同素异形体 错误
8.(双选)同分异构现象在有机物中广泛存在。有关同分异构体的下列说法不正确的是( )。
A.丁烷的同分异构体有两种
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两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
9.(双选)下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( )。
A.CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
B.NH4CNO与CO(NH2)2
C.和
D.D2O和T2O
10.
（学术探究情境）我国科学家成功地合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的）、熔点高、化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下列关于碳纤维的说法不正确的是（ ）
A．它是制造飞机的理想材料
B．它的主要组分是碳，与足球烯互为同素异形体
C．它的结构和石墨相似，二者的晶体类型相同
D．碳纤维复合材料不溶于水
11．下列说法正确的是（ ）
A．碘固体、碘蒸气是同素异形体
B．同素异形体是同种元素形成的不同单质
C．CO和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
12．下列对各项描述的判断正确的是（ ）
选项 描述 结论
A 由同种元素组成的物质一定是纯净物 正确
B 科学家最近合成了一种新型的化合物N4 正确
C 红磷转化为白磷是物理变化 错误
D 纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体 错误
13.科学家最近发现两种粒子：第一种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第二种是由四个氧原子构成的分子，下列有关这两种粒子的说法不正确的是（ ）
A.“四中子”不显电性
B.“四中子”的质量数为4，其质量比氢原子大
C.第二种粒子是氧元素的另一种同位素
D.第二种粒子的化学式为O4，与O2互为同素异形体
14．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构模型如下图所示。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－1
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S—S键个数为8 NA
15．硫氮化合物是现代无机化学最为活跃的领域之一。（SN）n是迄今唯一已知的具有超导性质的链状无机高分子。下列关于如图所示的硫氮化合物的分子结构的说法中，正确的是（ ）
A.该物质的化学式为SN
B.该物质与化合物S2N2互为同分异构体
C.该物质是电的良导体
D.1 mol该分子中含有的共价键个数为8×6.02×1023
16．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（ ）
A.碳膜片属于一种新型的化合物
B.碳膜片与石墨的结构相同
C.碳膜片与C60互为同素异形体
D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
17．下列各组物质中，互为同分异构体的是（ ）
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
②NH4CNO和CO（NH2）2
③CH3CH2OH和H3C—O—CH3
④H2O和H2O
A.①②③ B．②③
C.①③④ D．②③④
18．下列四种说法：（1）只有一种元素组成的物质一定是纯净物 （2）分子式为C2H6O组成的物质一定是纯净物 （3）有单质参加的反应一定是氧化还原反应 （4）同素异形体之间的相互转化属于化学反应，其中错误的组合是（ ）
A.只有（1）（2） B．只有（3）（4）
C.只有（1）（2）（3） D．（1）（2）（3）（4）全错
19．有一种磷的结构式是，有关它的叙述不正确的是（ ）
A.它完全燃烧的产物是P2O5
B.它不溶于水
C.它在常温下是固体
D.它与白磷互为同分异构体
20.下列各组物质:①O2和O3;②12C和14C;③石墨和足球烯(C60);④CH3CH2CH2CH2CH2CH3和;⑤和;⑥CH3CH2OH(乙醇)和CH3—O—CH3(二甲醚)。
(1)互为同素异形体的是 。
(2)互为同位素的是 。
(3)互为同分异构体的是 。
(4)属于同一种物质的是 。
21.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 。
22.现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)写出下列各元素的元素符号:
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 ,两者的热稳定性: > 。
(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 。
23．（1）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
②O3和O2是 。
A．同一种物质
B．氧的同素异形体
C．氧的同位素
D．同一种元素
（2）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 。此事实说明硫有多种 。
1.答案:D
解析:该气体可能是一种单质,也可能是这种元素组成的几种单质的混合物,不能确定为纯净物或混合物。
2.答案:C
解析:同素异形体是同种元素形成的不同单质。金刚石和碳纳米管、N5和N2均互为同素异形体;14C的质子数为6;C原子半径大于N原子半径。
3.答案:A
解析:A项,S2和S4是硫元素形成的不同单质,互为同素异形体;B项,碘蒸气和碘晶体是碘的不同状态,属于同一物质;C项,H和D是氢元素的两种核素;D项O2和O2是氧的不同核素组成的氧分子,不属于同素异形体。
4.答案:B
解析:A项互为同位素;B项互为同分异构体;D项是两种分子式和结构均不同的化合物。
5.答案:A
解析:CH4与CH3CH3为分子式不同的两种不同的化合物,不互为同素异形体;乙醇与二甲醚互为同分异构体;12C 与14C互为同位素。
6.答案:D
7.答案:C
解析:由同种元素组成的物质不一定是纯净物,如氧气和臭氧的混合气体为混合物,A项不符合题意;N4属于单质,B项不符合题意;红磷和白磷属于不同的物质,两者之间的转化为化学变化,C项符合题意;纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同单质,两者互为同素异形体,D项不符合题意。
8.答案:BC
解析:丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,A项正确;C2H4和C3H6两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,但不是同分异构体,B项错误;相对分子质量相同,分子组成不一定相同,如C2H4和CO,C项错误;相对分子质量相同而且各元素的质量分数相同,可推出相同的分子式,但由于是不同化合物,结构一定不同,故互为同分异构体,D项正确。
9.答案:BC
解析:分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O化学式不同,A不符合;NH4CNO与CO(NH2)2分子式相同而结构不同互为同分异构体,B符合;和分子式相同而结构不同互为同分异构体,C符合;D2O和T2O结构相同,只是D、T核素不同,不互为同分异构体,D不符合。
10．答案：C
解析：性质决定用途，A正确，B正确；石墨为片层结构，而“碳纤维”为纤维状结构，二者不同，C错误；碳纤维复合材料不溶于水，D正确。
11．答案：B
解析：同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质，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。
12．答案：C
解析：氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，它们的混合气体属于混合物，A错误；N4只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物，B错误；红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化是化学变化，C正确；纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质，互为同素异形体，D的结论错误。
13．答案：C
解析：“四个氧原子构成的分子”的化学式为O4，属于单质，而同位素的研究对象是原子，C项说法错误。
14．答案：D
解析：S2、S4、S6、S8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, A、C项错误；S2的摩尔质量为64g·mol－1，B项错误；由题图可知，1个S8分子中含有8个S—S键，故D项正确。
15．答案：C
解析：根据分子结构可知，该物质的分子中含有4个S、4个N，所以它的化学式是S4N4，A项错误；同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物，所以S4N4与S2N2不互为同分异构体，B项错误；由于硫氮化合物具有超导性质，故在一定条件下为电的良导体，C项正确；图示分子中有8个S—N键，1个S—S键，故1mol分子中，共价键的个数为9×6.02×1023，D项错误。
16．答案：C
解析：碳膜片是由碳原子构成的，是碳元素的一种新的单质，A错误；碳膜片之间不存在分子间作用力，石墨中层与层之间存在分子间作用力，所以碳膜片与石墨的结构不相同，B错误；碳膜片和C60都是由碳原子构成的单质，但是碳原子的排列方式不同，属于不同的物质，是同素异形体，C正确；碳膜片在氧气中能完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同，完全燃烧的产物是二氧化碳，D错误。
17．答案：B
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；②③中，每组物质的分子式相同，但结构不同；④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。答案为B。
18．答案：C
解析：由氧元素可以形成O2、O3，它们是不同物质，其组成的物质为混合物，(1)错；C2H6O可以表示CH3CH2OH或CH3OCH3，(2)错；如3O22O3，该反应是同素异形体间的转化，是化学变化，但不是氧化还原反应，(3)错，(4)正确。
19．答案：D
解析：根据磷的同素异形体白磷和红磷的性质类推，可知其不溶于水，常温下为固体，完全燃烧产物是P2O5，它的分子式为P4n与白磷(P4)不同。
20.答案:(1)①③ (2)② (3)④⑥ (4)⑤
解析:同素异形体是由同种元素组成的不同种单质,O2和O3、石墨和足球烯属于同素异形体;同位素是质子数相同、中子数不同的原子,12C和14C属于同位素;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,CH3CH2CH2CH2CH2CH3和、CH3CH2OH(乙醇)和CH3—O—CH3(二甲醚)均互为同分异构体;同一种物质的组成元素相同,结构也相同,和属于同一种物质。
21.答案:(1)S8 (2)S6 (3)S4 多种同素异形体
解析:(1)中硫蒸气的相对分子质量为Mr=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Mr=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Mr=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。
22.答案:(1)Na Mg Al Si P Cl
(2)SiH4 PH3 PH3 SiH4 (3)互为同素异形体
解析:根据题意可知,A、B、C、D、E、F均为短周期元素,则D、E的次外层电子数x+4=8,则x=4,D、E分别为Si、P;由性质信息推测C的氢氧化物具有两性,C为Al,则A为Na,由“A、C、F三种原子最外层共有11个电子”可知F为Cl。由“原子序数依次增大”可知B为Mg。
23．答案：(1)①D ②B
(2)①S8 ②S6 ③S4 同素异形体
解析：(1)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。
(2)①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。
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第1课时 同素异形现象 同分异构现象
1.一瓶气体经化验分析只含有一种元素,则该气体( )。
A.是一种单质
B.是一种化合物
C.是化合物和单质的混合物
D.既可能是一种单质,又可能是几种单质的混合物
2.据报道,碳纳米管是碳原子形成的大分子,其导电性是铜的10 000倍;N5可用作烈性炸药。下列说法不正确的是( )。
A.金刚石与碳纳米管互为同素异形体
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原子半径大
3.下列各组物质中,属于同素异形体的是( )。
A.S2、S4 B.碘晶体、碘蒸气
C.H、D DO2O2
4.下列物质互为同分异构体的是( )。
A.35Cl和37Cl
B.CH3CH2OH和CH3OCH3
C.CH3CH3和CH3CH2CH3
D.H2O和H2O2
5.下列各组中的物质互为同素异形体的是( )。
A.金刚石与石墨 B.CH4与CH3CH3
C.乙醇与二甲醚 D.12C与14C
6.下列物质之间的相互关系错误的是( )。
A.和CH3—CH2—CH2—CH2—OH互为同分异构体
B.O2和O3互为同素异形体
C.H和T互为同位素
D.冰和干冰为同一种物质
7.下列各项描述及对应的结论均正确的是( )。
选项 描述 结论
A 由同种元素组成的物质一定是纯净物 正确
B 科学家最近合成了一种新的化合物N4 正确
C 红磷转化为白磷是物理变化 错误
D 纳米泡沫碳和金刚石互为同素异形体 错误
8.(双选)同分异构现象在有机物中广泛存在。有关同分异构体的下列说法不正确的是( )。
A.丁烷的同分异构体有两种
B.两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,则两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
9.(双选)下列各组物质中,两者互为同分异构体的是( )。
A.CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
B.NH4CNO与CO(NH2)2
C.和
D.D2O和T2O
10.
（学术探究情境）我国科学家成功地合成了3 mm长的管状定向碳纳米管，长度居世界之首。这种碳纤维具有强度高、刚度（抵抗变形的能力）高、密度小（只有钢的）、熔点高、化学稳定性好的特点，因此被称为“超级纤维”。下列关于碳纤维的说法不正确的是（ ）
A．它是制造飞机的理想材料
B．它的主要组分是碳，与足球烯互为同素异形体
C．它的结构和石墨相似，二者的晶体类型相同
D．碳纤维复合材料不溶于水
11．下列说法正确的是（ ）
A．碘固体、碘蒸气是同素异形体
B．同素异形体是同种元素形成的不同单质
C．CO和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
12．下列对各项描述的判断正确的是（ ）
选项 描述 结论
A 由同种元素组成的物质一定是纯净物 正确
B 科学家最近合成了一种新型的化合物N4 正确
C 红磷转化为白磷是物理变化 错误
D 纳米泡沫碳和金刚石是同素异形体 错误
13.科学家最近发现两种粒子：第一种是只由四个中子构成的粒子，这种粒子称为“四中子”，也有人称之为“零号元素”；第二种是由四个氧原子构成的分子，下列有关这两种粒子的说法不正确的是（ ）
A.“四中子”不显电性
B.“四中子”的质量数为4，其质量比氢原子大
C.第二种粒子是氧元素的另一种同位素
D.第二种粒子的化学式为O4，与O2互为同素异形体
14．硫可以形成分子式为S2、S4、S6、S8的单质，其中S8的分子结构模型如下图所示。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－1
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S—S键个数为8 NA
15．硫氮化合物是现代无机化学最为活跃的领域之一。（SN）n是迄今唯一已知的具有超导性质的链状无机高分子。下列关于如图所示的硫氮化合物的分子结构的说法中，正确的是（ ）
A.该物质的化学式为SN
B.该物质与化合物S2N2互为同分异构体
C.该物质是电的良导体
D.1 mol该分子中含有的共价键个数为8×6.02×1023
16．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（ ）
A.碳膜片属于一种新型的化合物
B.碳膜片与石墨的结构相同
C.碳膜片与C60互为同素异形体
D.碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同
17．下列各组物质中，互为同分异构体的是（ ）
①CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O
②NH4CNO和CO（NH2）2
③CH3CH2OH和H3C—O—CH3
④H2O和H2O
A.①②③ B．②③
C.①③④ D．②③④
18．下列四种说法：（1）只有一种元素组成的物质一定是纯净物 （2）分子式为C2H6O组成的物质一定是纯净物 （3）有单质参加的反应一定是氧化还原反应 （4）同素异形体之间的相互转化属于化学反应，其中错误的组合是（ ）
A.只有（1）（2） B．只有（3）（4）
C.只有（1）（2）（3） D．（1）（2）（3）（4）全错
19．有一种磷的结构式是，有关它的叙述不正确的是（ ）
A.它完全燃烧的产物是P2O5
B.它不溶于水
C.它在常温下是固体
D.它与白磷互为同分异构体
20.下列各组物质:①O2和O3;②12C和14C;③石墨和足球烯(C60);④CH3CH2CH2CH2CH2CH3和;⑤和;⑥CH3CH2OH(乙醇)和CH3—O—CH3(二甲醚)。
(1)互为同素异形体的是 。
(2)互为同位素的是 。
(3)互为同分异构体的是 。
(4)属于同一种物质的是 。
21.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 。
22.现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)写出下列各元素的元素符号:
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 ,两者的热稳定性: > 。
(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 。
23．（1）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
②O3和O2是 。
A．同一种物质
B．氧的同素异形体
C．氧的同位素
D．同一种元素
（2）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 。此事实说明硫有多种 。
1.答案:D
解析:该气体可能是一种单质,也可能是这种元素组成的几种单质的混合物,不能确定为纯净物或混合物。
2.答案:C
解析:同素异形体是同种元素形成的不同单质。金刚石和碳纳米管、N5和N2均互为同素异形体;14C的质子数为6;C原子半径大于N原子半径。
3.答案:A
解析:A项,S2和S4是硫元素形成的不同单质,互为同素异形体;B项,碘蒸气和碘晶体是碘的不同状态,属于同一物质;C项,H和D是氢元素的两种核素;D项O2和O2是氧的不同核素组成的氧分子,不属于同素异形体。
4.答案:B
解析:A项互为同位素;B项互为同分异构体;D项是两种分子式和结构均不同的化合物。
5.答案:A
解析:CH4与CH3CH3为分子式不同的两种不同的化合物,不互为同素异形体;乙醇与二甲醚互为同分异构体;12C 与14C互为同位素。
6.答案:D
7.答案:C
解析:由同种元素组成的物质不一定是纯净物,如氧气和臭氧的混合气体为混合物,A项不符合题意;N4属于单质,B项不符合题意;红磷和白磷属于不同的物质,两者之间的转化为化学变化,C项符合题意;纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同单质,两者互为同素异形体,D项不符合题意。
8.答案:BC
解析:丁烷有正丁烷和异丁烷两种结构,A项正确;C2H4和C3H6两种化合物组成元素相同,各元素质量分数也相同,但不是同分异构体,B项错误;相对分子质量相同,分子组成不一定相同,如C2H4和CO,C项错误;相对分子质量相同而且各元素的质量分数相同,可推出相同的分子式,但由于是不同化合物,结构一定不同,故互为同分异构体,D项正确。
9.答案:BC
解析:分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体。CuSO4·5H2O和CuSO4·3H2O化学式不同,A不符合;NH4CNO与CO(NH2)2分子式相同而结构不同互为同分异构体,B符合;和分子式相同而结构不同互为同分异构体,C符合;D2O和T2O结构相同,只是D、T核素不同,不互为同分异构体,D不符合。
10．答案：C
解析：性质决定用途，A正确，B正确；石墨为片层结构，而“碳纤维”为纤维状结构，二者不同，C错误；碳纤维复合材料不溶于水，D正确。
11．答案：B
解析：同素异形体是同种元素形成的性质不同的单质，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。
12．答案：C
解析：氧气和臭氧都是由氧元素组成的单质，它们的混合气体属于混合物，A错误；N4只含有一种元素，是一种新单质，不属于化合物，B错误；红磷和白磷属于同素异形体，同素异形体之间的转化是化学变化，C正确；纳米泡沫碳和金刚石是由碳元素组成的不同种单质，互为同素异形体，D的结论错误。
13．答案：C
解析：“四个氧原子构成的分子”的化学式为O4，属于单质，而同位素的研究对象是原子，C项说法错误。
14．答案：D
解析：S2、S4、S6、S8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, A、C项错误；S2的摩尔质量为64g·mol－1，B项错误；由题图可知，1个S8分子中含有8个S—S键，故D项正确。
15．答案：C
解析：根据分子结构可知，该物质的分子中含有4个S、4个N，所以它的化学式是S4N4，A项错误；同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物，所以S4N4与S2N2不互为同分异构体，B项错误；由于硫氮化合物具有超导性质，故在一定条件下为电的良导体，C项正确；图示分子中有8个S—N键，1个S—S键，故1mol分子中，共价键的个数为9×6.02×1023，D项错误。
16．答案：C
解析：碳膜片是由碳原子构成的，是碳元素的一种新的单质，A错误；碳膜片之间不存在分子间作用力，石墨中层与层之间存在分子间作用力，所以碳膜片与石墨的结构不相同，B错误；碳膜片和C60都是由碳原子构成的单质，但是碳原子的排列方式不同，属于不同的物质，是同素异形体，C正确；碳膜片在氧气中能完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物相同，完全燃烧的产物是二氧化碳，D错误。
17．答案：B
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；②③中，每组物质的分子式相同，但结构不同；④中水分子的结构相同，不互为同分异构体。答案为B。
18．答案：C
解析：由氧元素可以形成O2、O3，它们是不同物质，其组成的物质为混合物，(1)错；C2H6O可以表示CH3CH2OH或CH3OCH3，(2)错；如3O22O3，该反应是同素异形体间的转化，是化学变化，但不是氧化还原反应，(3)错，(4)正确。
19．答案：D
解析：根据磷的同素异形体白磷和红磷的性质类推，可知其不溶于水，常温下为固体，完全燃烧产物是P2O5，它的分子式为P4n与白磷(P4)不同。
20.答案:(1)①③ (2)② (3)④⑥ (4)⑤
解析:同素异形体是由同种元素组成的不同种单质,O2和O3、石墨和足球烯属于同素异形体;同位素是质子数相同、中子数不同的原子,12C和14C属于同位素;同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物,CH3CH2CH2CH2CH2CH3和、CH3CH2OH(乙醇)和CH3—O—CH3(二甲醚)均互为同分异构体;同一种物质的组成元素相同,结构也相同,和属于同一种物质。
21.答案:(1)S8 (2)S6 (3)S4 多种同素异形体
解析:(1)中硫蒸气的相对分子质量为Mr=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Mr=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Mr=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。
22.答案:(1)Na Mg Al Si P Cl
(2)SiH4 PH3 PH3 SiH4 (3)互为同素异形体
解析:根据题意可知,A、B、C、D、E、F均为短周期元素,则D、E的次外层电子数x+4=8,则x=4,D、E分别为Si、P;由性质信息推测C的氢氧化物具有两性,C为Al,则A为Na,由“A、C、F三种原子最外层共有11个电子”可知F为Cl。由“原子序数依次增大”可知B为Mg。
23．答案：(1)①D ②B
(2)①S8 ②S6 ③S4 同素异形体
解析：(1)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。
(2)①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。
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