2024
课时分层作业(六) 同素异形现象与同分异构现象
(建议用时：45分钟)
[学业达标练]
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 C．同素异形体 C
2．下列各组微粒中，互为同素异形体的是( )
13
A.12 6C和 6C
B．同分异构体 D．同位素
B．H2O和H2O2 D．甲烷和乙烷
C．红磷和白磷 C
3．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
B [O2和O3互为同素异形体，A不正确；不知道温度、压强，不能确定O2、O3的物质的量，也就是不能确定质子数，C不正确；同素异形体之间的转化属于化学变化，D不正确。]
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 C．相似的化学性质
B．相同的结构 D．相同的相对分子质量
B [同分异构体的分子式、相对分子质量一定相同，若为同类物质，化学性质相似。] 5．下列说法中正确的是( )
【导学号：13572031】
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
D [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。]
6．下列说法中，正确的是( )
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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．SO2、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
B [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。]
7．下列各组物质中，关系不正确的是( ) A．H2和D2互为同素异形体
198
B.202 78Pt和 78Pt互为同位素
C．CH3CH2OH和CH3—O—CH3互为同分异构体 D．水和冰是同一种物质
A [H2和D2是由氢元素的不同同位素形成的氢气单质，既不是同位素也不是同素异形体。] 8．意大利科学家用O2和O2制造出了一种新型氧分子O4，下列叙述正确的是( ) A．16O、18O＋2都是氧元素的同位素 B．O2、O＋2 、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
1618＋D [18O＋2不是原子，O、O是氧元素的同位素，A项错误；O2、O2、O4都不是原子，不是氧元素的同位素，B
18＋
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＋2和O4中氧元素的化合价不同，D项正确。]
9．下列各组物质：
【导学号：13572032】
(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________。
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【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；④、⑨中两种物质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 10．根据以下叙述，回答(1)～(2)小题。
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：
光
O3=====O2＋O 光
Cl＋O3=====ClO＋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 C．中间产物
(2)O3和O2是________。 A．同一种物质 C．氧的同位素
B．同素异形体 D．同一种元素 B．生成物 D．催化剂
【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
11．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，则它的分子式是________。 (2)红棕色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍，则它的分子式是________。 (3)无色蒸气对氢气的相对密度是64，则它的分子式是________。 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。
【答案】 (1)S8 (2)S6 (3)S4 多种同素异形体
[冲A挑战练]
12．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( )
－1
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A．C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
D [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；
14
14
C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。]
13．有一种磷的结构式是，有关它的叙述不正确的是( )
【导学号：13572033】
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
D [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。]
14．今有同一周期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：
【导学号：13572034】
元素 D E 最外层电子数 次外层电子数 x x＋1 x＋4 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
2024高中化学 课时分层作业6 同素异形现象与同分异构现象 苏教版必修2
