1、第一课时同素异形现象同分异构现象必备知识基础练知识点一 同素异形现象1.下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是()A碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体B碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C60C碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同D元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大2澳大利亚研究人员开发出被称为第五形态的固体碳，这种新的碳结构称作纳米泡沫，它外形类似海绵，密度极小，并且有磁性。纳米泡沫碳与金刚石的关系是()A同一物质 B同分异构体C同位素 D同素异形体3(多选)下列叙述错误的是()AC60是一种碳的单质B由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物C金刚石和石墨具有相同的化学组
2、成D石墨转变为金刚石属于物理变化4C60，它是空心的，具有类似足球的结构，被称为“分子足球”；又有日本科学家确认世界上还存在一种“分子足球N60”，它与C60的结构相似，而且在高温或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。对于N60，下列说法中正确的是()AN60是一种新型化合物BN60与14N都是氮的同位素CN60没有同素异形体DN60的发现开辟了能源世界的新天地，N60将会成为较好的火箭燃料5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()A16O、18O都是氧元素的同位素BO2、O、O4都是氧元素的同素异形体CO4是新型的氧化物D制造O4的反应是氧化还
3、原反应知识点二同分异构现象6.下列关于同分异构体的说法错误的是()具有相同相对分子质量和不同结构的化合物互称为同分异构体互称为同分异构体的物质一定不是同种物质同分异构体之间物理性质一定不同，化学性质一定相同同分异构体一定具有相同的相对分子质量A BC D7正丁烷和异丁烷互为同分异构体的依据是()A具有相似的化学性质B具有相同的物理性质C分子具有相同的空间结构D分子式相同，但分子内碳原子的结合方式不同8下列各组物质中，属于同分异构体的是()9(多选)下列判断中，正确的是()ACH3CH2Cl与CH2ClCH3是同分异构体BCH3COONH4与H2NCH2COOH是同分异构体CH2NCH2COOH
4、与CH3CH2NO2是同分异构体D与CH3CHO是同分异构体10科学家发现铂的两种化合物a和b，二者的结构简式分别为和，a有抗癌作用，而b没有，二者的关系为()A同分异构体 B同素异形体C同一种物质 D同位素关键能力综合练一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1下列四组物质中互为同素异形体的是()A纯碱与小苏打B12CO和14COCCH3CHO与D金刚石和富勒烯(C60)2下列说法正确的是()A13C、12C互为同素异形体BC60、C70互为同位素 CH2和D2互为同素异形体DCH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体3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
5、种元素的不同单质CSO2、SO3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4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。下列说法不正确的是()A金刚石与碳纳米管互为同素异形体BN5与N2互为同素异形体C14C的质子数为14DC原子半径比N原子半径大二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。5下列各组物质中，两者互为同分异构体的是()CuSO45H2O和CuSO43H2ONH4CNO与CO(NH2)2与H2O和H2OA BC D6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P2O5B它不溶于水C它在常温下是固体D它与白磷互为同分
6、异构体7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单质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三、非选择题8(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：O3O2OClO3ClOO2OClO=ClO2总反应为2O3=
7、3O2。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O3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：橙色蒸气密度折算到标准状况后是 11.43 gL1，则它的化学式是_。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_。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_。学科素养升级练1(素养题证据推理与模型认知)2019年科学家们合成了具有半导
8、体特性的环状C18分子，其合成方法的示意图如下： 下列说法不正确的是()AC与O同属第二周期元素，原子半径COB非金属性CO，故C24O6中O显负价CC22O4分子中含有共价键DC18与C60、金刚石、石墨和纳米碳管互为同位素2下列各组物质： (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_。第三单元从微观结构看物质的多样性第一课时同素异形现象同分异构现象必备知识基础练1答案：A解析：碳元素形成的不同单质称为碳元素的同素异形体，由于原子间的排列方式不同，物理性质差别较大，化学性质相似，用途不同，如金刚石和石墨；金刚石、石
9、墨和C60只是三种主要的碳单质。2答案：D解析：纳米泡沫碳与金刚石是碳元素的不同单质，二者互为同素异形体。3答案：BD解析：由同种元素组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，则该物质虽只含碳元素的单质，但属于混合物，A正确，B错误；石墨和金刚石都是碳元素形成的碳的不同单质，化学组成相同， C正确；石墨和金刚石的物理性质不相同，化学性质也不完全相同，因而是两种物质，石墨转化为金刚石是化学变化，D错误。4答案：D解析：N60是单质，A错误；同位素指原子间的关系，而N60是一种分子，B错误；同种元素形成的不同单质是同素异形体，N60存在同
10、素异形体，C错误；N60在高温或机械撞击时，其积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来，所以可能成为很好的火箭燃料，D正确。5答案：D解析：18O不是原子，是一种离子，与16O不是氧元素的同位素，A错误；O不是单质，B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错误；O和O4中氧元素的化合价不同，制造O4的反应是氧化还原反应，D正确。6答案：C解析：N2与CO具有相同的相对分子质量和不同的结构，但不是同分异构体，错误；同分异构体之间的化学性质不一定相同(如乙醇与二甲醚)，错误。7答案：D解析：由于分子式相同，而结构不同的化合物互为同分异构体，所以正丁烷与异丁烷互为同分异构体的依据是分子式相
11、同，但分子内碳原子的结合方式不同，D正确。8答案：D解析：A项互为同素异形体；B项是同一种物质的不同状态；C项是同一种物质；D项符合同分异构体概念。9答案：CD解析：CH3CH2Cl与CH2ClCH3是同一种物质，A错误；CH3COONH4与H2NCH2COOH分子式不同，B错误。10答案：A解析：a有抗癌作用，而b没有，说明二者属于不同的物质，且二者分子式相同、结构不同，故二者互为同分异构体。关键能力综合练1答案：D解析：纯碱是Na2CO3，小苏打是NaHCO3，两者不是同素异形体，A错误；12CO和14CO是化合物，不是单质，故不互为同素异形体，B错误；CH3CHO与的分子式相同而结构不同
12、，互为同分异构体，C错误；金刚石与富勒烯是由碳元素形成的两种不同单质，互为同素异形体，D正确。2答案：D解析：二者均为碳元素的不同种原子(不同核素)，互为同位素，A错误；C60、C70为碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，B错误；H2和D2均是氢元素形成的双原子分子单质，氢元素有3种同位素H、D、T，可以形成6种分子，除了H2和D2外，还有T2、HD、HT、DT，它们均是氢元素形成的双原子单质分子，属于同种物质，C错误；CH3CH2OH与CH3OCH3分子式相同，结构不同，属于同分异构体，D正确。3答案：B解析：碘晶体、碘蒸气是碘的不同状态，A错误；同素异形体是同种元素的不同单质，符合同素
13、异形体概念，B正确；SO2、SO3分子式不同，不符合同分异构体概念，C错误；同分异构体的分子式相同，但分子结构都不同，D错误。4答案：C解析：金刚石和碳纳米管、N5和N2都是互为同素异形体；14C的质子数为6；C原子半径大于N原子半径。5答案：B解析：中化学式不同且无分子存在；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；中水分子的结构相同，不互为同分异构体。6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，但它们是单质，互为同素异形体。7答案：AC解析：碳膜片是由碳原子构成的，是碳
14、元素的一种新的单质，A正确； 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。8答案：(1)DB(2)S8S6S4同素异形体解析：(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。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
15、素异形体。(2)硫蒸气的相对分子质量为M11.4322.4256，其单质的分子式为S8。中硫蒸气的相对分子质量为M296.62192，其单质的分子式为S6。硫蒸气的相对分子质量为M642128，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。学科素养升级练1答案：D解析：同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径CO，A正确；元素的非金属性越强，则原子得电子能力越强，在形成化合物时显负价，由于非金属性CO，故C24O6中O显负价，B正确；根据C22O4的结构可知，分子中含有的是共价键，C正确；同种元素的不同种原子间互为同位素，C18、C60和金刚石、石墨和纳米碳管间互为同素异形体，D错误。2答案：(1)(2)(3)(4)解析：是两种不同的元素；、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；、都是同种元素的不同原子，属于同位素；、中两种物质分子式和结构都相同，是同一种物质；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。