专题1高中化学第三单元第1课时知能优化训练

1．据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是()A．N4是N2的同素异形体B．N4是N2的同分异构体C．相同质量的N4和N2所含原子个数比为1∶2D．N4的摩尔质量是56 g解析：选A。

本题是对“同素异形体”“同分异构体”等基本概念的考查，以及对“摩尔质量”单位及其有关计算的考查，是学生应掌握的基础知识。

A项考查“同素异形体”概念：同种元素形成的不同单质之间的互称，N4和N2都是氮元素形成的单质，故A正确；B 项中N4和N2很显然组成分子的原子的个数不同，故不可能是“同分子式”；C项中相同质量的N4和N2中所含原子个数比应是：总质量除以氮原子的摩尔质量之比，因总质量相同、摩尔质量相同，故应是1∶1；D项中摩尔质量的单位应是g·mol－1；故选A。

2．下列说法正确的是()A．相对分子质量相同的物质一定是同一种物质B．相对分子质量相同的不同物质一定是同分异构体C．白磷和红磷是同分异构体D．分子式相同的不同物质一定互为同分异构体解析：选D。

本题主要考查对同分异构体概念的理解。

值得注意的是同分异构体必然具有相同的分子式和相同的相对分子质量，但具有相同的相对分子质量的物质却不一定具有相同的分子式。

如N2和CO，A、B不正确；白磷和红磷是磷元素的两种不同单质，是同素异形体，C不正确。

3．最近医学界通过放射性14C标记C60，发现一种C60的羧酸衍生物在特定条件下通过断裂DNA杀死细胞，从而抑制艾滋病，则有关14C的叙述正确的是() A．与C60中普通碳原子的化学性质不同B．与16O含有的中子数相同C．是C60的同素异形体D．与14N互为同位素解析：选B。

某元素原子的化学性质是由最外层电子数决定的，同位素的对象是原子，而同素异形体的对象是单质。

4．下列各组物质中互为同分异构体的是()A．1H2、2H2与3H2B．冰与干冰C．乙烯与乙炔D．解析：选D。

同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物，D符合要求。

5．将下列物质进行分类：A．白磷和红磷B．16O与18OC．O2与O3D．H2O与D2O(1)互为同位素的是________。

(填字母编号，下同) (2)互为同素异形体的是________。

(3)互为同分异构体的是________。

解析：白磷和红磷、O 2与O 3是同一种元素组成的不同性质的单质；16O 与18O 是同种元素的不同原子；E 、F 中的两种物质分子式相同，但结构不同。

答案：(1)B (2)AC (3)EF一、单项选择题 1．(2011年镇江调研)据报道，最近科学家在宇宙中发现H 3分子，则H 3和H 2属于( ) A ．同位素 B ．同一种物质 C ．同素异形体 D ．以上都不是解析：选C 。

H 3和H 2都是由氢元素组成的不同单质，属同素异形体。

2．下列各组物质既不属于同位素，也不属于同素异形体的是( ) A ．16O 和18OB ．金刚石、石墨和富勒烯(C 60) C ．O 2和O 3D ．H 2O 和H 2O 2解析：选D 。

H 2O 和H 2O 2都是化合物，同位素针对原子而言，而同素异形体针对单质而言。

3．闪电时空气中有臭氧生成。

下列说法正确的是( ) A ．O 3和O 2互为同位素 B ．O 2比O 3稳定C ．等体积O 3和O 2含有相同质子数D ．O 3与O 2的相互转化是物理变化解析：选B 。

本题主要考查O 3与O 2的性质及同素异形体的知识。

O 2与O 3由于是同种元素形成的不同单质，故是同素异形体。

O 3与O 2的转化为化学变化。

O 3与O 2要含相同质子数，必须含有相同原子数，由O 2与O 3组成来看，在相同条件下，V (O 2)∶V (O 3)＝3∶2时才能使质子数相同。

,2O 3，而2O 3=====常温3O 2(常温下缓慢分解，437 K 以上快速分解)，看出O 3不稳定，易转化成稳定的O 2。

4．下列过程中发生了化学变化的是( )A ．红磷隔绝空气加热到416 ℃升华后冷凝得白磷B ．蒸馏海水制取蒸馏水C ．二氧化碳气体变成干冰D ．氯化钠变成氯离子和钠离子 答案：A5．医学研究证明，用放射性135 53I 治疗肿瘤可收到一定疗效，下列有关13553I 叙述正确的是( )A.135 53I 是碘的一种同素异形体B.13553I 是一种新发现的元素 C.135 53I 位于元素周期表中第4周期ⅦA 族 D.13553I 核内的中子数与核外电子数之差为29解析：选D 。

本题考查了原子结构、同位素知识。

同素异形体是同种元素形成的不同单质，135 53I 是碘的同位素，A 项错误；135 53I 属于碘元素，是一种核素，B 项错误；135 53I 位于元素周期表的第5周期ⅦA 族，C 项错误；质量数＝质子数＋中子数，原子中，质子数，核外电子数，故135 53I 中核内的中子数与核外电子数之差为：135－53－53＝29，D 项正确。

6．下列化学式中只能表示一种物质的是( ) A ．CH 4 B ．C 2H 6O C ．C 4H 10 D ．C 5H 12解析：选A 。

CH 4不存在同分异构体，C 2H 6O 可能是乙醇或二甲醚，C 4H 10有两种同分异构体，C 5H 12有三种同分异构体。

二、不定项选择题7．13C －NMR(核磁共振)、15N －NMR 可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，Kurt Wuthrich 等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。

下面有关13C 、15N 叙述正确的是( )A ．13C 和15N 有相同的中子数B ．13C 和C 60互为同素异形体 C ．15N 与14N 互为同位素D ．15N 的核外电子数与中子数相同 答案：C8．(2011年湖州高一检测)科学家最近发现两种粒子：第1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2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”质量数为4C ．第2种粒子是氧元素的另一种同位素D ．第2种粒子是O 2的同素异形体解析：选C 。

O 2与O 4是由同种元素形成的不同单质，故D 正确，C 错误。

9．下列判断中，正确的是( )A ．CH 3COONH 4与H 2N —CH 2—COOH 是同分异构体B ．CH 3CH 2Cl 与CH 2ClCH 3是同分异构体C ．H 2N —CH 2—COOH 与CH 3—CH 2—NO 2是同分异构体D ．与CH 3CHO 是同分异构体解析：选CD 。

A 项中两物质分子式不同；B 项中CH 3CH 2Cl 与CH 2ClCH 3是同一种物质。

10．(2011年南师附中月考)意大利科学家使用氧分子和带正电的氧离子作用，合成出新型氧分子O 4，反应过程可表示为：2O 2=====氧正离子O 4，下列说法错误的是( )A ．O 4与O 2、O 3都是氧的同素异形体B ．合成O 4属于物理变化C ．O 4与O 2的化学性质完全相同D ．O 4的密度比O 2大 答案：BC 三、非选择题11．(2011年上海浦东区高一检测)1985年科学家发现的C 60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球，因此又称“足球烯”。

1991年科学家又发现了一种碳的单质——碳纳米管，它是由五边形和六边形碳环微结构单元构成的管状大分子。

用你所学的知识回答下列问题：(1)金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是________。

(2)常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？________(答“是”或“否”)，其理由是________________________________________________________________________。

(3)请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的____________________________。

(文字简要叙述)答案：(1)各物质分子碳原子排列的方式不同 (2)否 因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，故它们的化学性质不活泼 (3)将足球烯、碳纳米管分别放在充满足量氧气的密闭容器中使之充分燃烧，测定其生成物只是CO2，且CO2里所含的碳的质量等于燃烧前足球烯或碳纳米管减少的质量属于同分异构体的是________；属于同一种物质的是________。

(填序号)解析：①③的分子式都为C6H12但结构不同，所以它们互为同分异构体；②④分子式和结构式都相同，属同一种物质。

答案：①③②④13．硫通常是一种黄色晶体，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S x表示。

对三种蒸气的测定结果如下：(1)橙色蒸气的密度折算到标准状况下是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为64，则它的化学式是________，以上事实说明，硫有________。

解析：橙色蒸气的密度折算到标准状况下是11.43 g·L－1，M＝11.43 g·L－1×22.4 mol·L－1＝256 g·mol－1，x＝8，则橙色蒸气S x为S8；红棕色蒸气的质量是相同状况时同体积空气的6.62倍，M＝29×6.62＝192 g·mol－1，x＝6，则红棕色蒸气为S x为S6；无色蒸气对氢气的相对密度为64，则无色蒸气S x为S4。

答案：(1)S8(2)S6(3)S4多种同素异形体14．(2011年浙江金华一中高一阶段性考试)有两种气体单质A m和B n，已知2.4 g A m和2.1 g B n所含原子数目相同，而且在相同条件下，它们的体积比为2∶3，又知A和B的原子核内质子数和中子数相等，且A原子中L电子层所含电子数是K层上所含电子数的3倍。

试通过计算推断出：(1)A、B元素的名称。

(2)m和n的值。

(3)A m在自然界中常见的一种同素异形体的分子式。

解析：(1)根据A原子的L层电子数是K层的3倍，可推知A是氧元素，A m中含A原子的物质的量为2.4 g16 g·mol－1＝0.15 mol，则B n中含B原子数也为0.15 mol，B元素的原子的摩尔质量＝2.1 g0.15 mol＝14 g/mol，故B元素为氮(N)。

(2)同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比：n(A m)∶n(B n)＝2∶3,2m＝3n，m＝3，n＝2，则A m为O3，B n为N2。