江苏省徐州市高中化学 专题1 微观结构与物质的多样性 第3单元 从微观结构看物质的多样性题组训练 苏

第三单元从微观结构看物质的多样性
第1课时同素异形现象与同分异构现象
[经典基础题]
题组1 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．意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。

N4分子结构如图所示，下列说法正确的是( )
A．N4属于一种新型的化合物
B．N4转化为N2属于物理变化
C．N4的摩尔质量为56
D．N4与N2互为同素异形体
3．造成金刚石和石墨性质差异的主要原因是( )
A．碳原子种类不同
B．同体积两种物质中碳原子个数不同
C．碳原子成键方式不同
D．物质状态不同
4．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 D.16 8O2、18 8O2
题组2 同分异构体
5．互为同分异构体的物质一定不可能具有( )
A．相同的分子式 B．相同的结构
C．相似的化学性质 D．相同的相对分子质量
6．下列说法正确的是( )
A.16 8O2和18 8O2互为同位素
B．H2O2与H2O互为同素异形体
C．CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体
D ．
7．下列说法中，正确的是( ) A ．液溴、溴蒸气是同素异形体 B ．同素异形体是同种元素的不同单质 C ．SO 2、SO 3互为同分异构体
D ．同分异构体的分子组成相同，分子结构不同 8．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的相互转变是物理变化
9．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
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
10．下列关于同分异构体的描述正确的是( ) A ．无机物之间不存在同分异构现象
B ．有机物与无机物之间可以存在同分异构现象
C ．同分异构体的性质相同
D ．16
O 和18
O 互为同分异构体 [能力提升题]
11．下列物质中，互为同分异构体的有________；互为同素异形体的有________；属于同位素的有________；属于同一种物质的有________。

①二氧化碳 ②CH 3C(CH 3)2CH 2CH 3 ③金刚石 ④干冰 ⑤氢溴酸 ⑥溴水 ⑦液溴 ⑧CH 3CH(CH 3)CH(CH 3)CH 3 ⑨12
C ⑩石墨 ⑪14
C 12．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CCl 2F 2)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O 3。

有关反应为
O 3=====光O 2＋O Cl ＋O 3=====光
ClO ＋O 2
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
13．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S x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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

14．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：
在一般情况下，B
(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________________________________________________________________________
__________________________________。

第2课时不同类型的晶体
[经典基础题]
题组1 晶体与常见晶体的判断
1．下列晶体中属于原子晶体的是( )
A．氖B．食盐
C．干冰D．金刚石
2．下列物质中，属于分子晶体的化合物是( )
A．石英B．硫磺
C．干冰D．食盐
题组2 微粒作用与晶体类型
3．关于几种常见晶体的说法中错误的是( )
A．分子晶体中一定含有分子间作用力，但不一定含有共价键B．离子晶体中一定含有离子键，但不一定含有共价键
C．原子晶体中一定含有共价键，硬度大，熔沸点高
D．原子晶体都不导电
4．下表列出的对晶体的说明中，错误的是( )
5.
A．Na2O2晶体中阴离子与阳离子数目之比为1∶1
B．只有非金属元素之间才能形成共价化合物
C．分子晶体中一定含有共价键，离子晶体不可能存在共价键D．在晶体中只要有阴离子就一定有阳离子
题组3 晶体类型与晶体性质
6．下列说法一定正确的是( )
A. 其水溶液导电的一定是离子晶体
B．固态导电的一定是金属晶体
C．共价化合物形成的晶体一定是分子晶体
D．固态不导电、熔融态导电的一定是离子晶体
7．下表给出几种氯化物的熔、沸点：
①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体
③1 500 ℃时，NaCl可气化④MgCl2水溶液不能导电
A．仅① B．仅②
C．①②④ D．①②③
8．下列叙述正确的是( )
A．原子晶体中，共价键越强，熔沸点越高
B．分子晶体中，分子间作用力越大，该分子越稳定
C．分子晶体中，共价键越强，熔沸点越高
D．某晶体溶于水后，可发生电离，该晶体一定是离子晶体
9．下列物质性质的变化规律，与化学键的强弱无关的是( )
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐升高
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
C．金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅
D．NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低
10．短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示，其中X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则下列说法中正确的是( )
A.钠与W可能形成Na2W2
B．由Z与Y组成的物质在熔融时能导电
C．W得电子能力比Q强
D．X有多种同素异形体，而Y不存在同素异形体
[能力提升题]
11. (1)①NaCl、②干冰、③冰、④Na2O2、⑤白磷(P4)、⑥硫磺、⑦Na2CO3
以上物质中属于离子晶体的是________(填序号，下同)；属于分子晶体的是________。

(2)氯化钡是无色晶体，溶于水，水溶液能导电，熔点963 ℃，沸点1 560 ℃。

它可能属于________晶体。

12．有A、B、C三种晶体，分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种组成，对这3种晶
体进行实验，结果如下表所示：
(1)晶体的化学式分别为
A____________，B____________，C____________。

(2)晶体的类型分别为
A____________，B____________，C____________。

(3)构成晶体的粒子间的作用力分别为
A____________，B____________，C____________。

13．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径D>C>A>B。

已知：A、B处于同一周期，A、C处于同一主族；C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和；C原子最外层电子数是D 原子最外层电子数的4倍。

试回答下列问题：
(1)这四种元素分别是(填名称)：A________，B________，C________，D________。

(2)这四种元素单质的熔点由高到低的顺序是________________________________。

(3)C的单质是________晶体，B的单质和D的单质在常温下反应的生成物属于________晶体。

14．已知有关物质的熔、沸点数据如下表：
请参考上述数据填空和回答问题：
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁，电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝。

为什么不用电解MgO的方法生产镁，也不用电解AlCl3的方法生产铝？
(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型，其实验方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。

答案精析
第1课时同素异形现象与同分异构现象
1．C [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。

]
2．D [N4是一种单质，与N2互为同素异形体，二者之间的转化属于化学变化，N4的摩尔质量为56 g·mol－1。

]
3．C [因碳原子的成键方式不同造成金刚石与石墨性质不同。

]
4．A [S2和S4是硫元素形成的不同单质，互为同素异形体，A项属于同素异形体；碘蒸气和碘晶体是碘的不同状态，属于同一物质，B项不属于同素异形体；H和D是氢元素的两个同位素，C不正确；D是同一种物质，结构和性质是相同的，D项不属于同素异形体。

]
5．B 6.C
7．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，不是分子组成相同，C、D错误。

]
8．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。

] 9．A [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。

]
10．B [无机物和无机物、无机物和有机物之间也可能存在同分异构现象，故A不正确，B 正确；同分异构体的性质不同，16O和18O互为同位素，C、D不正确。

]
11．②与⑧③和⑩⑨和⑪①和④
解析烷烃中每个碳原子都形成空间的四面体结构。

②与⑧互为同分异构体；③和⑩互为同素异形体；⑨和⑪属于同位素；①和④属于同一种物质。

12．(1)D (2)B
解析(2)由同种元素组成的不同单质叫作同素异形体。

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。

13．(1)S8(2)S6(3)S4多种同素异形体
解析由题意知：(1)中硫蒸气的相对分子质量为M＝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。

14．(1)Na Mg Al Si P Cl (2)SiH4PH3PH3SiH4
(3)互为同素异形体
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。

第2课时不同类型的晶体
1．D 2.C
3．D [晶体硅属于原子晶体，是一种常用的半导体材料，故D项错误。

]
4．C [干冰和碘都是分子晶体，熔化时克服分子间作用力；氯化铵是离子晶体，晶体中的粒子是阴、阳离子，熔化时需克服离子键，故C错。

]
5．D [A项中Na2O2的电子式为，晶体中阴、阳离子数目之比为1∶2，不是1∶1，A项错误；B项中如BeCl2和AlCl3均为共价化合物，B项错误；C项中稀有气体元素的原子本身已达到稳定结构，当其呈现晶体状态时，没有共价键，只存在分子间作用力，离子晶体中也可能存在共价键，如过氧化钠，故C项也错误；D项晶体中只要有阴离子存在，那么就一定存在阳离子，故D项正确。

]
6．D [部分分子晶体和离子晶体的水溶液能导电，石墨固体不是金属晶体，但能导电，固态不导电、熔融态导电是离子晶体区别于其他晶体的性质，共价化合物形成的晶体可能是分子晶体，如干冰，也可能是原子晶体，如石英。

]
7．D
8．A [原子晶体中，共价键越强，克服共价键所需要的能量越多，其熔沸点越高，A项正确；分子的稳定性属于化学性质，与分子间作用力无关，B项不正确；分子晶体的熔沸点与分子间作用力有关，与分子内的化学键无关，C项不正确；硫酸晶体溶于水后可电离出自由移动的离子，但其固体属于分子晶体，D项不正确。

]
9．A [F2、Cl2、Br2、I2形成的晶体为分子晶体，熔化时仅破坏分子间作用力，与共价键无关，A正确；热稳定性是指物质受热分解的难易程度，而HX分解时要破坏H—X键，从HF 到HI，其共价键强弱依次减小，故其稳定性减弱，B错误；由于金刚石中碳碳键的强度大于晶体硅中硅硅键的强度，因此金刚石的硬度、熔点、沸点较晶体硅高，C错误； NaX为离子晶体，熔化时破坏离子键，故D错误。

]
10．A [由短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置可知，X、Y处于第2周期，Z、W、Q处于第3周期，X元素的原子内层电子数是最外层电子数的一半，则最外层电子数为4，故X为碳元素，则Z为Si元素、Y为氧元素、W为硫元素、Q为Cl元素，Na和S可形成类似于Na2O2的Na2S2，故A正确；二氧化硅是原子晶体，熔融状态下，不导电，故B错误；同周期自左向右非金属性增强，得电子能力增强，故S得电子能力比Cl弱，故C错误；碳元素有金刚石、石墨等同素异形体，氧元素存在氧气、臭氧等同素异形体，C、O元素都能形成多种同素异形体，故D错误。

]
11．(1)①④⑦②③⑤⑥(2)离子
解析(1)NaCl、Na2O2、Na2CO3均为离子化合物，形成离子晶体；干冰、冰、白磷、硫磺均由分子构成，形成分子晶体。

(2)据BaCl2的性质可知BaCl2应为离子晶体。

12．(1)NaCl C HCl
(2)离子晶体原子晶体分子晶体
(3)离子键共价键分子间作用力
解析由于A熔点较高，易溶于水，水溶液导电，熔融也导电知A为离子晶体；B晶体熔点高，硬度大，不溶于水，不导电知B为原子晶体；C的熔点低，为分子晶体。

13．(1)碳氧硅钠(2)C(金刚石)>Si>Na>O2(O3)
(3)原子离子
解析(1)C为主族元素且C原子最外层电子数是D原子最外层电子数的4倍，故C位于第ⅣA 族，D位于第ⅠA族。

因为A、B处于同一周期，A、C处于同一主族，原子半径C>A>B，则C 位于第3周期，A、B位于第2周期。

故C为硅，A为碳，B为氧。

由于原子半径D>C，且D 为短周期元素，故D为钠。

(2)C、Si形成的晶体都为原子晶体，由于C—C键长小于Si—Si 键长，故单质熔点C>Si。

Na形成的晶体为金属晶体，O元素的单质O2或O3形成的晶体都为分子晶体。

(3)Si的单质是原子晶体，O2和Na反应生成物Na2O属于离子晶体。

14．(1)因为MgO的熔点太高，电解MgO消耗能量多，经济效益低；AlCl3晶体为分子晶体，在熔融状态不电离，不导电，无法进行电解。

(2)将MgCl2晶体、AlCl3晶体分别加热熔化并做熔融体的导电性实验。

若熔融体导电，则物质的晶体为离子晶体；若熔融体不导电，则物质的晶体为分子晶体。