4.2碳_同素异形体之习题
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中考化学专项练习之同素异形体（含答案解析.全国通用）【答案】1. A2. D 3・ B 4. B 5. c6. B7. c8. c9. A 10. B11. B 12. B 13. A 14. C 15. A16. A 17. I) 1& I) 19. I) 20. B21. A 22. B 23. B 24. D 25. A26. A 27. D 2& B 29. C 30. B31. B 32. B 33. D 34. D 35. B36. D 37. A 3& C 39. A 40. C41. C 42. D 43. A 44. B 45. B46. B 47. D 4& B 49. A 50. B51. D 52. D 53. D 54. D 55. BD56.AC57.同种元素可形成不同单质58.解：A、水不能使石蕊变红，二氧化碳也不能使石蕊变红，水与二氧化碳反应生成了新物质，新物质能使石蕊变化，故A合理;B、红磷和白磷是同种元素组成的不同单质，属同素异形体，大不是同一种物质，故B不合理；I IC、在“测定空气中氧气含量”的实验中，集气瓶内水平面上升约4说明氧气约占空气总体积的4故C不合理；D、铝在空气容易形成致密的氧化物，故其抗腐蚀性能很好，故D不合理.故选A【解析】1.解：A、氢气难溶于水，一氧化碳难溶于水，二氧化碳能溶于水，故选项说法错误.B、H2C03. KNO S、Ca （OH） 2的原子团分别是碳酸根、硝酸根、氢氧根，故选项说法正确.C、G。
、石墨、金刚石均是碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故选项说法正确.I）、。
2、03均属于单质，氧元素以游离态的形式存在；空气中含有氧气、氮气、二氧化碳、水蒸气等，氧气属于单质，氧气中的氧元素以游离态的形式存在，故选项说法正确.故选：A.A、根据三种气体的溶解性，进行分析判断.B、许多化学反应里，常常作为一个整体参加反应，这样的原子集团叫做原子团.C、由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，进行分析判断.D、在单质中，元素以游离态存在，进行分析判断.本题难度不大，掌握常见气体的溶解性、同素异形体、单质中元素以游离态存在等是正确解答本题的关键.2.解：A、氢气与液态氢是指氢气一种物质，属于相同的单质，故A错；B、水和冰是相同的化合物，同素异形体属于单质，故B错；C、二氧化硫与三氧化硫是不同的化合物，同素异形体属于单质，故C错；I）、石墨与G是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故D正确.故选D.相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体本题考查同素异形体的概念，难度不大.对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质等概念的区别是考试的热点问题.3.解：A、生石灰与碳酸钙属于不同的化合物，故A错；B、金刚石和石墨都是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故B正确；C、水和过氧化氢属于不同的化合物，故C错；D、冰和干冰属于不同的化合物，故D错.故选B.相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体.本题考查同素异形体的概念，难度不大.对于元素、核素、同位素、同素异形体、同分异构体、同系物、同种物质等概念的区别是考试的热点问题.4.解：判断同素异形体的关键把握两点：①同种元素形成，②不同单质.A、木炭的主要成分是碳，属于混合物，与石墨不互为同素异形体，故选项错误.B、石墨、金刚石是由碳元素形成的不同单质，互为同素异形体，故选项正确.C、活性炭的主要成分是碳，属于混合物，与石墨不互为同素异形体，故选项错误.I）、焦炭的主要成分是碳，属于混合物，与石墨不互为同素异形体，故选项错误.故选：B.由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质；据此进行分析判断.本题难度不大，判断是否互为同素异形体的关键要把握两点：①同种元素形成，②不同单质，这是解决此类题的关键之所在.5.解：判断同素异形体的关键把握两点：①同种元素形成，②不同单质.A、金刚石是碳元素形成的单质，属于碳元素的同素异形体，故选项错误.B、石墨是碳元素形成的单质，属于碳元素的同素异形体，故选项错误.C、二氧化碳是化合物，不是单质，不属于碳元素的同素异形体，故选项正确.D、5是碳元素形成的单质，属于碳元素的同素异形体，故选项错误.故选：C.由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体，互为同素异形体的物质要符合以下两个条件：同种元素形成，不同单质；据此进行分析判断.本题难度不大，判断是否互为同素异形体的关键要把握两点：①同种元素形成，②不同单质，这是解决此类题的关键之所在.6.解：A.金刚石、石墨和C6。
化学九上4.2碳-知识点
化学九上4.2碳-知识点1.由同一种元素组成的不同单质，互为同素异形体。
比如：①金刚石、石墨和C60 （也叫足球烯）；②红磷和白磷；③氧气和臭氧。
2.金刚石是自然界最硬的物质，原子排列是立体网状结构，可切割玻璃，作钻探机的钻头，作装饰品，如钻戒等，稀少而昂贵。
石墨软而滑，可导电，是片层结构，作铅笔芯、润滑剂、电极，易得而廉价。
3.木炭、活性炭、焦炭、炭黑都是由碳元素形成的单质。
其中，木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，防毒面具里的滤毒罐就是用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制得白糖。
4.注意“碳”和“炭”的区别，碳是指元素，炭是指由碳元素组成的单质。
5.碳的化学性质：6.氧化反应：物质与氧发生的反应，还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
在反应中，供给氧的物质是氧化剂，物质供给氧的性质叫氧化性；得氧的物质叫还原剂，物质夺去氧的性质叫还原性。
18.碳酸钙CaCO3是白色、难溶于水的固体，是石灰石和钟乳石的主要成分。
9.生石灰CaO 与水反应生成熟石灰Ca(OH)2，CaO+H2O=Ca(OH)2，放出大量的热，这是自热饭的原理；生石灰具有强烈吸水性，可做干燥剂；生石灰是一种常用的建筑材料，生石灰与水反应变成熟石灰后，与空气中的CO2反应，生成坚硬的碳酸钙。
10.木炭粉还原氧化铜的实验需注意：①试管口略向下倾斜（固固加热实验，防止冷凝水倒流导致试管炸裂），②木炭粉要稍过量，防止已经还原的铜被重新氧化，③实验结束后，先撤导管，再撤酒精灯，防止水倒流导致试管炸裂。
11.C O还原氧化铜的实验需注意：①点燃酒精灯开始反应之前，应先通入CO 气体，防止气体不纯导致爆炸，②一定要有尾气处理装置（直接点燃尾气即可），因为CO有毒，③实验结束后，先熄灭酒精灯，继续通入CO直至试管冷却，防止已经还原的铜被重新氧化。
12.一些安全注意事项：①室内着火不要开窗通风，防止大量空气进入加快燃烧，②煤气泄露，不要开灯检查，以防止点燃煤气引起火灾或爆炸，③久未开启的地窖、深井，不可贸然进入，因为CO2含量较高，会使人窒息。
沪教课标版九年级化学上册 4.2碳——同素异形体 课件
2、由同一种元素组成的物质一定是纯净物。
因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物） 也可以是几种单质所形成的混合物。
3、臭氧变为氧气,发生的是化学变化。
臭氧和氧气量杂质组成
木炭、炭黑、焦炭、活性炭
吸附作用：气体或溶液里的物质被吸附在固体表面的作用 是物理变化
4、某自来水厂为了减少自来水中的某些杂质对人体 的危害，用活性炭代替明矾，因为活性炭具有_吸__附___ 性。
5、战争中空军袭击发电厂时，曾使用 “石墨炸弹”。 这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状石墨覆盖在发电厂的
设备上，使设备短路而停电。这是利用了石墨的_C_____。
A. 可燃性 B. 还原性 C. 导电性 D. 润滑性
一:金刚石 石墨 4.2-1 碳 同素异形体
实验探究
实验
现象
结论
1、用金刚钻在玻 金刚钻留下很深的 璃片上划一下；2、 划痕, 刀片在玻璃片上划 刀片没有留下划痕 一下；3、铅笔芯 铅笔芯没有留下划 在玻璃片上划一下。痕
金刚石质硬 石墨软
1、用小刀削下一 些铅笔芯；2、用 手触摸铅笔芯。
用２Ｂ铅笔芯串联 一个电路
吸附剂
焦炭 冶炼金属、生产水煤气（H2+CO） 炭黑 油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
1、下列物质中，属于同素异形体的是__C_____。
A. 甲烷和金刚石 B. 一氧化碳和二氧化碳 C. 金刚石、石墨和C60 D. 白磷和五氧化二磷
2、金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是_C__
A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质
2、同素异形体
由同一种元素形成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。
3、碳的同素异形体
金刚石、石墨、C60
碳单质练习题
碳单质练习题碳是一种非金属元素，它存在于地壳中的各种有机和无机物中。
它在自然界中以多种形态存在，包括天然石墨、石炭和钻石。
碳单质具有众多独特的物理和化学性质，对于理解碳在化学反应和材料科学中的应用至关重要。
现在，我们来进行一些碳单质的练习题，以加深对碳单质的了解。
题一：碳的常见形态有哪些？请简要描述它们的特点。
碳具有多种常见形态，包括天然石墨、石炭和钻石。
它们在物理和化学性质上存在明显的差异。
1. 天然石墨：天然石墨是由碳原子层层堆积而成的，具有黑色或银灰色的外观。
它是一种柔软的材料，可以被用于制造铅笔芯和涂料。
天然石墨的层状结构使得其具有良好的润滑性能。
2. 石炭：石炭是由植物在地下经过长时间的分解而形成的。
石炭可以分为不同的等级，如褐炭、烟煤和无烟煤等。
它是一种可燃的燃料，主要用于发电和加热。
3. 钻石：钻石是由碳原子经过极高温度和压力作用下形成的。
它是一种无色透明的晶体，具有极高的硬度。
钻石常被制成首饰和切割工具，由于其很高的导热和抛光特性，也被广泛应用于制造各种高科技产品。
题二：碳的同素异形体有哪些？请描述它们的特点。
碳的同素异形体是指由碳原子组成的具有相同化学组成但结构不同的物质。
碳存在以下几种同素异形体：1. 石墨：石墨是一种层状结构的同素异形体，其中碳原子以平面六角环的形式排列。
石墨具有良好的导电性和导热性，是一种用于导电材料和润滑剂的重要物质。
2. 纳米管：纳米管是由石墨层卷曲而成的碳同素异形体。
它具有极小的尺寸和高的比表面积，具有优异的电子、光学和力学性能，在纳米科技领域具有广泛的应用前景。
3. 超硬石墨：超硬石墨是通过在石墨中引入硼和氮等杂质而形成的。
它具有高的硬度和耐磨性，可用于制造切削工具和涂层材料。
题三：碳单质在化学反应中的应用有哪些？请列举两个例子并描述其相关反应过程。
碳单质在化学反应中有许多应用，以下是两个例子：1. 碳燃烧：碳在氧气中燃烧时会产生二氧化碳。
反应方程式如下：C + O2 → CO2在空气中，碳可以通过燃烧来释放能量。
碳的常见同素异形体
碳的常见同素异形体1. 引言碳是一种常见的元素，也是生命中最基本的组成部分之一。
然而，碳并不仅仅存在于一种形式，它可以以多种同素异形体的形式存在。
同素异形体是指元素在化学结构上相同，但在空间结构上却有所不同的物质。
本文将探讨碳的常见同素异形体及其性质。
2. 石墨和金刚石2.1 石墨的结构和性质石墨是碳的一种同素异形体，其结构由六边形排列的碳原子组成。
这些碳原子通过共价键连接形成了层状结构，而层与层之间的作用力较弱。
由于层与层之间的弱作用力，石墨具有很好的层状结构剥离性，因此常用于制造铅笔芯等用途。
石墨的性质也受到其结构的影响。
由于层与层之间的作用力较弱，石墨具有良好的导电性和导热性。
此外，石墨还具有很好的润滑性，使其被广泛应用于润滑材料和摩擦材料等领域。
2.2 金刚石的结构和性质金刚石是碳的另一种同素异形体，其结构由碳原子形成立方晶体网络。
每个碳原子通过四个共价键与周围的碳原子相连接，形成了非常坚硬的结构。
这使得金刚石成为世界上最坚硬的天然物质之一。
金刚石的性质与其硬度密切相关。
由于其坚硬的结构，金刚石具有良好的耐磨性和耐切削性，因此被广泛地应用于工具和磨料等领域。
与石墨不同，金刚石是一种绝缘体，不具有导电性和导热性。
3. 富勒烯3.1 富勒烯的结构和性质富勒烯是一种由碳原子组成的球形结构。
它的结构类似于足球，由许多六角形和五角形构成。
富勒烯有多种不同的结构，最为常见的是C60富勒烯，由60个碳原子组成的球形结构。
富勒烯具有许多独特的性质。
首先，富勒烯是一种非常坚硬的物质，具有良好的耐磨性。
其次，富勒烯具有良好的电子传导性能，可以应用于导电材料和半导体材料等领域。
此外，富勒烯还具有较强的化学活性，可以与其他物质发生反应，拓展了富勒烯的应用领域。
3.2 富勒烯的应用富勒烯由于其独特的结构和性质，被广泛应用于许多领域。
首先，富勒烯在材料科学领域中发挥着重要作用。
富勒烯可以用于制造导电材料、材料增强剂和高效电池等。
专题4.2碳(八大题型)-2023-2024学年九年级化学第一学期举一反三(上海)(原卷版)
专题4.2 碳【题型1 同素异形体】【题型2 碳单质及其用途】【题型3 一氧化碳的性质和用途】【题型4 二氧化碳的性质和用途】【题型5 碳循环】【题型6 碳、一氧化碳还原性的比较】【题型7 一氧化碳、二氧化碳的鉴别与转化】【题型8 碳酸钙】【题型1 同素异形体】【例1】（2023·上海普陀·统考一模）不属于同素异形体的一组物质是A．红磷与白磷B．木炭与活性炭C．氧气与臭氧D．金刚石与石墨【变式11】（2023·上海宝山·统考二模）互为同素异形体的是A．氧气和液氧B．石墨和碳60C．冰和干冰D．水和双氧水【变式12】（2023·上海徐汇·统考二模）下列关于红磷和白磷的说法，正确的是A．属于同种物质B．互为同素异形体C．着火点相同D．在空气中燃烧生成的产物不同【变式13】（2023·上海静安·统考二模）臭氧发生器可将氧气转化为臭氧（O3）。
说法正确的是A．构成O2和O3的分子相同B．O2和O3互为同素异形体C．O2和O3的性质一定相同D．相同物质的量的氧气和臭氧质量相等【题型2 碳单质及其用途】【例2】下列对一些事实的解释错误的是A．A B．B C．C D．D【变式21】（2023·上海崇明·统考二模）有关金刚石和石墨的说法错误的是A．金刚石具有可燃性B．金刚石硬度很小C．石墨具有导电性D．石墨常温下化学性质稳定【变式22】（2023·上海·模拟预测）金刚石和石墨是常见的碳单质。
相关说法不正确的是A．金刚石和石墨可以互称为同素异形体B．l g 金刚石和 1 g 石墨含有原子数相同C．金刚石和石墨中原子的排列方式相同D．常温下金刚石和石墨的化学性质稳定【变式23】（2023·上海松江·统考一模）碳还原氧化铜如图所示，判断该反应发生的现象是A．被加热试管的管口有无色液滴 B．生成无色气体C．导管口冒气泡 D．固体由黑色变红色【变式24】（2023·上海松江·统考二模）一定质量的碳和氧化铜混合物，高温下反应至固体质量不再减小，固体总质量的变化如图。
沪教版(上海)初中化学九年级第一学期 4.2 碳 同素异形体 课件
石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质 ，为什么物理性质有这么大的差异？
金刚石
石墨
空间骨架结构
平面层状结构
金刚石和石墨的物理性质不 同是由于_碳__原__子__排___列__不__同。
3、碳60 富勒烯
•有很多独特的性质， 用于超导材料
美国万国博览馆
C60
C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似 足球，性质很稳定。又名足球烯，富勒烯。
灰色
质软
石墨
导电导
热性好
滑
透明 坚硬
金刚石
导电导 热性差
折光 率好
巩固练习
1、天然物质中最坚硬的是（填名称） 金__刚__石__，与其成分相同的最软的矿物之一 是（填名称）_石__墨___，它们的化学式都是 __C___。
2、金刚石的用途是（ AC ），石墨的用 途是（BDEF）。 A. 做钻头； B. 做铅笔芯； C. 制成钻石； D. 做高温电极； E．做高温润滑剂；F. 制成坩埚。
• 劳拉夫人有一件价值连城的宝物——天然钻 石天使之泪，在灯光的照耀下，每一个切割 面都放射出炫目的光彩，非常迷人，收藏家 们都希望拥有它。汪洋大盗杰米和乔治也盯 上了这件宝物，经过多方打探，了解到这件 宝物就存放在劳拉夫人的金银宫的地下室的 保险柜里。
• 对于杰米和乔治来说，躲过金银宫的安 保系统简直是小菜一碟。只是保险柜有 点难以对付。左思右想，他们决定用喷 灯直接切开保险柜来获取宝石。一切正 如他们预想的一样顺利，可是他们没有 想到的是：打开保险柜，发现里面居然 什么也没有！
庞大的碳氏家族
纳米碳管
一、探究金刚石、石墨的组成
• 1796年，英国伦敦有位化学家，别出心 裁地燃烧钻石
• 闪光的钻石竟然变成了二氧化碳
碳元素同素异形体
碳元素同素异形体1. 引言碳是自然界中最常见的元素之一，其化学性质的多样性使得碳化合物成为生命的基础和工业的重要原料。
碳的同素异形体是指具有相同的化学组成但结构不同的化合物。
这些同素异形体的存在使得碳化合物的性质变得丰富多样。
本文将介绍碳元素同素异形体的概念、分类和特点，并举例说明其在生活和科学研究中的重要性。
2. 同素异形体的概念同素异形体是指具有相同的化学组成但结构不同的化合物。
在碳元素中，同素异形体的存在主要是由于碳原子的四价性质和构成碳链的能力。
碳原子可以通过共价键与其他碳原子或其他元素原子连接，形成不同的结构。
这些结构的不同导致了化合物性质的差异，从而产生了同素异形体。
3. 碳元素同素异形体的分类根据碳原子的连接方式和排列形式，碳元素同素异形体可以分为以下几类：3.1 烷烃异构体烷烃是由碳原子和氢原子组成的碳氢化合物。
烷烃异构体是指具有相同分子式但结构不同的烷烃化合物。
例如，甲烷（CH4）和乙烷（C2H6）就是两种烷烃异构体。
甲烷是由一个碳原子和四个氢原子组成的，而乙烷是由两个碳原子和六个氢原子组成的。
3.2 烯烃异构体烯烃是由碳原子和氢原子组成的碳氢化合物，其中含有一个或多个碳碳双键。
烯烃异构体是指具有相同分子式但结构不同的烯烃化合物。
例如，乙烯（C2H4）和丙烯（C3H6）就是两种烯烃异构体。
乙烯是由两个碳原子和四个氢原子组成的，而丙烯是由三个碳原子和六个氢原子组成的。
3.3 炔烃异构体炔烃是由碳原子和氢原子组成的碳氢化合物，其中含有一个或多个碳碳三键。
炔烃异构体是指具有相同分子式但结构不同的炔烃化合物。
例如，乙炔（C2H2）和丙炔（C3H4）就是两种炔烃异构体。
乙炔是由两个碳原子和两个氢原子组成的，而丙炔是由三个碳原子和四个氢原子组成的。
3.4 环烷烃异构体环烷烃是由碳原子和氢原子组成的碳氢化合物，其中形成了一个或多个环状结构。
环烷烃异构体是指具有相同分子式但结构不同的环烷烃化合物。
4.2碳-同素异形体之习题
4．2（1） 碳 同素异形体习题一、选择题1．北约空袭南联盟期间，曾使用“石墨炸弹”使南联盟的高压输变电线路短路，这是利用了石墨的（ ）A 、 可燃性B 、还原性C 、导电性D 、润滑性2．纳米是一个长度单位，1nm ＝10－9m ，纳米科技开辟了人类认识世界的新纪元。
纳米材料是纳米科技最基本的组成部分。
把固体物质加工到纳米级（1nm —100nm ）的超细粉末，即可得到纳米材料。
该过程属于（ ）A 、物理变化B 、物理变化和化学变化C 、化学变化D 、既不是物理变化也不是化学变化 ３．下列各组物质中，属于同素异形体的是（ ）！Ａ、冰和水 Ｂ、一氧化碳和二氧化碳 Ｃ、木炭和活性炭 Ｄ、红磷和白磷 ４．由一种元素组成的物质（ ）Ａ、一定是一种单质 Ｂ、一定是一种混合物 Ｃ、一定是一种纯净物 Ｄ、无法确定5．最近科学家研制出一种新的物质，它的化学式为C 60，下列说法中，正确的是（ ）①它是一种新型化合物 ②C 60是金刚石的同素异形体 ③C 60式量是720 ④C 60是一种单质(Ａ、①③ Ｂ、 ②③ Ｃ、③④ Ｄ、②③④6．碳的化学性质是（ ）A ． 不活泼B 、较活泼C 、 常温下不活泼，高温下较活泼D 、常温下不活泼，高温下不活泼 7．下列物质中，有一种物质能跟其余三种物质反应的是（ ）A 、氧气B 、二氧化碳C 、活性炭D 、氧化铜8．对于反应 2CuO + C −−→−高温2Cu +CO 2↑,下列说法不正确的是（ ） A 、CuO 是氧化剂 B 、C 被氧化，CuO 被还原^C 、C 是还原剂D 、Cu 是还原剂，CO 2是氧化剂二、填空题9．自然界里游离态的碳主要有____________和___________以及 ，其中__________是天然物质里最硬的物质之一；___________是最软的矿物之一。
10．金刚石和石墨的__________（填物理或化学）性质差异很大，这是因为____________________________而引起的。
高中化学普选同素异形体精品专题练习试题
同素异形现象和同分异构现象1．一瓶气体经检验只含一种元素，则该气体A．是一种单质 B．是一种化合物 C．是纯净物 D．可能是混合物2．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1:2 D．N4和N2性质相似3．金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是A．金刚石不含杂质，而石墨含杂质 B．金刚石是单质，而石墨是化合物C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D．金刚石和石墨是由不同元素组成的4．下列叙述正确的是A．同素异形体化学性质完全不同 B．同素异形体之间可以相互转化C．单质或化合物都能形成同素异形体 D．同素异形体物理性质往往相同5．据报道，月球上有大量3He存在。
下列关于3He的说法正确的是A．是4He的同分异构体 B．比4He多一个中子C．是4He的同位素 D．比4He少一个质子6．最近，科学家研制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，分子式为C60。
下列说法正确的是A．C60是一种新型的化合物 B．C60和石墨都是碳的同素异形体C．C60中含离子键 D．C60的熔点很高7．下列物质中互为同分异构体的是A．金刚石与C60 B．CH4和C2H6C．正丁烷和异戊烷D．CH3CH2OH和CH3OCH38．“神舟”六号的成功发射，标志着我国的航天技术进入快速发展的里程碑。
“长征”2号火箭承担运载“神六”的使命。
其燃料是LiH、LiD、LiT。
下列说法正确的是A．LiH、LiD、LiT的摩尔质量之比为1:2:3 B．LiH、LiD、LiT互为同素异形体C．LiH、LiD、LiT互为同分异构体 D．LiH、LiD、LiT都是强的还原剂9.下列有关化学用语或基本概念说法正确的是A．HClO的结构式为：H-Cl-O B．CO2的比例模型C．质子数与中子数相等的氢原子符号： D．金刚石、石墨、C60互为同素异形体10．同种元素的不同核素之间互称同位素，下列各组中互为同位素的是A．D和T B．40Ca和40Ar C．H2O和H2O2 D．O2和O311．下列属于同位素的两种微粒是A．CH4和C3H8 B．O2和O3 C．35Cl和37Cl D．H2和D212．下列说法不正确的是A．红磷和白磷互为同素异形体 B．CH3CH2OH与CH3OCH3互为同分异构体C．12C和14C互为同位素 D．核素21H的中子数为013．下列叙述正确的是A．正丁烷和异丁烷属于同系物B．分子式为 C2H6O的有机化合物性质相同C．碳元素的单质只存在金刚石和石墨这两种同素异形体D．有机化合物CH3—CH2—NO2和H2N—CH2—COOH是同分异构体14．下列说法正确的是A．硫离子的结构示意图：B．23Na、24Mg两种核素的中子数相等，因此互为同位素C．CH3COOH的电离方程式为：CH3COOH CH3COO－+H+D．16O、1H、2H、3H四种核素可构成4种水分子15．下列各种物质中属于同素异形体的是A．金刚石和磁铁矿石 B．Na2O2和Na2O C．红磷和白磷 D．I2和I-16．下列表示正确的是A．HCl 的电子式：B．甲烷的结构式：CH4C．CS2分子的比例模型：D．质子数为6，中子数为8的核素：17．下列关于C60、H3、O2－、N5+等微粒的叙述错误的是A．碳、氢、氧、氮元素各含有不同核素B．H3与H2化学性质相同，互为同位素C．C60与N5+中都含有共价键D．KO2属于含有共价键的离子化合物18．有下列组合：①12C和13C ②红磷和白磷③ NH4CNO 和 CO（NH2）2④ CuSO4·3H2O 和CuSO4·5H2O ⑤CH3C H C H2C H3C H3和CH3C C H3C H3H3⑥ (NH4)2Fe(SO4)2和(NH4)2SO4·FeSO4；请填空：（1）属于同素异形体的是；（2）属于同位素的是；。
4.2.1碳的同素异形体
质疑: 这些物质都是由碳元素组成的单质吗? 怎样证明金刚石和石墨是由同一种碳元素组成的单质呢？
探究方案
步骤:
1.假设:金刚石和石墨都是由一种碳元素组成。
2.实验装置 3.一定量的金刚石和石墨分别在氧气中燃烧。
4.用足量的石灰水吸收燃烧产物二氧化碳。
5.测定燃烧产物二氧化碳的质量。
6.计算二氧化碳中碳元素的质量。
回忆下列物质的化学式：
CO2 二氧化碳 碳酸钙（大理石） CaCO3 甲烷（天然气） CH4 C2H5OH 酒精
在100多种元素组成的物质中， 含有碳元素的单质和化合物是最多的， 达到90％以上。
铅笔芯中真的含铅吗？
铅笔芯里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。
石墨物理性质1：
深灰 金属 不 ____ 色、有____ 光泽、___ 透明、细鳞片状 软 固体、质___，划在纸张上可留下痕迹。
石墨物理性质2：
导电性 石墨具有优良的____
把铅笔芯的一端放在酒 精灯火焰上加热，不久触摸 另一端明显感觉到热量。
石墨物理性质3：
导热 性 石墨具有良好的____
有时锁打不开来， 如果削一些铅笔芯放进 锁眼，锁很容易就打开， 为什么呢？
石墨物理性质4：
滑腻
物理性质
深灰色，有金属光泽，不透 明的细磷片状固体，质软 导电性好 导热性好,熔点高 自然界最软的矿物、滑腻
更新的单质碳
C20
C40
C70
C80
C86
C90
C100
C120
C540
学习板块３:同素异形体间相互转化
示例１：石墨转化为金刚石 示例２：氧气在放电条件下转化成臭氧
学习板块４：无定形碳
同素异形体练习题
同素异形现象、同素异形体【模拟试题】（答题时间：60分钟）一、选择题（每小题只有一个正确答案）1. 下列各组中互为同位素的是（ ），互为同素异形体的是（ ）A. O 2和O 3B. H 11和H 21 C. H 2O 和H 2O2 D. O 2－和O2. 科学家最近发现一种新分子，具有空心类似足球状的结构，其化学式为C 60。
下列说法不正确的是（ ）A. C 60是一种有机物B. 它的相对分子质量为720C. 它的化学性质和金刚石相似D. C 60和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质3. 有关O 3的说法中错误的是（ ）①O 3具有特殊臭味，因此被称为“臭氧”②臭氧具有漂白和消毒作用③O 3比O 2在相同条件下密度大，比O 2易溶于水④O 3比O 2稳定，高温下不易分解⑤空气中高压放电，高压电机、复印机工作时都会有O 3生成⑥空气中O 3含量越高越好⑦NO 和氟利昂会促使O 3分解A. ①②③B. ④⑤⑥C. ④⑥D. ⑤⑦4. 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. 同素异形体C. 同种物质D. 以上都不是*5. 下列化学式中，只能表示一种物质的是（ ） A. C B. CH 4 C. C 2H 6O D. C 4H 10*6. 一瓶气体经检验只含一种元素，该气体（ ）A. 是一种单质B. 是一种化合物C. 是纯净物D. 可能是混合物7. 下列各组物质中，互为同分异构体的是（ ）A. O 2和O 3B. H 11和H 218. 据报道，科学家已成功合成了少量N 4，有关N 4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 g9. 下列各组物质各自形成的晶体，均属于分子晶体的化合物是（）A. NH3，H2，C4H10B. PCl3，CO2，H2SO4C. SO2，SiO2，P2O5D. CCl4，Na2S，H2O210. 能与氢氧化钠溶液反应且属化合物的原子晶体是（）A. 铝B. 金刚石C. 硅D. 二氧化硅*11. 下列各组物质中，按熔点由低到高排列正确的是（）A. O2、I2、HgB. CO2、KCl、SiO2C. Na、K、RbD. SiC（金刚砂）、NaCl、SO212. 下列物质为固态时，必定是分子晶体的是（）A. 酸性氧化物B. 非金属单质C. 碱性氧化物D. 含氧酸13. 目前，科学家拟合成一种“二重构造”的球形分子，即把“足球型”的C60溶进“足球型”的Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以共价键结合。
上海初中化学 4.2碳
4.2.1 金刚石与石墨订正区域一、基础题1、下列各组物质中不属于同素异形体的是——————————（）A、氧气与臭氧B、金刚石与石墨C、石墨与活性炭D、红磷与白磷2、下列物质中，属于同一种物质的是————————————（）A、冰、干冰B、金刚石、石墨C、熟石灰、生石灰D、胆矾、蓝矾3、战争中空军袭击发电厂时，曾使用“石墨炸弹”。
这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上，使设备短路而停电。
这是利用了石墨的———————————————————————（）A、可燃性B、还原性C、导电性D、润滑性4、下列变化中，属于物理变化的是—————————————（）A、石墨在高温高压下转变成金刚石B、二氧化碳通入紫色石蕊试液C、橡胶老化D、混有红墨水的水通过活性炭后变无色5、在2002年“世界杯”足球预选赛中，中国足球队实现了“冲出亚洲”的梦想，小小足球牵动着人们的心。
有趣的是，化学物质中也有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”（如右图），其化学式为C60；关于C60的说法正确的是—————————————（）A、属于单质B、属于混合物C、碳元素的化合价为＋4D、式量为606、只含一种元素的物质——————————————————（）A、一定是单质B、一定是纯净物C、一定是混合物D、无法确定二、提高题1、由同种组成不同，叫同素异形体。
由碳元素组成的单质有、。
它们在物理性质上有很大差异，是因为。
它们都能在氧气中燃烧，其充分燃烧的化学方程式是。
2、将下面碳的单质与它的用途用短线联接起来：碳单质用途碳单质用途木炭防毒面具焦炭切割玻璃活性炭制作电极金刚石制油墨石墨制黑火药炭黑冶金4.2.2 单质碳的化学性质订正区域一、基础题1、下列变化中，其中一种与其它三种有着本质不同的是———（）A、食物腐烂B、木炭粉与氧化铜的混合物高温变为红色C、工业上分离空气制氧气D、生石灰遇水变熟石灰2、碳元素由游离态变成化合态的是————————————（）A、木炭燃烧B、碳酸分解C、二氧化碳通入水中D、石墨导电3、物质在变化中表现出的性质，属于物理性质的是—————（）A、木炭的稳定性B、一氧化碳的还原性C、酒精的可燃性D、浓盐酸的挥发性4、有关碳元素的单质，叙述正确的是———————————（）A、C60是由60个碳分子构成的B、木炭和氧气反应不一定生成二氧化碳C、金刚石与钻石互为同素异形体D、利用碳的可燃性，可以冶炼金属5、在隔绝空气情况下，用木炭还原氧化铜。
碳元素同素异形体
碳元素同素异形体
【实用版】
目录
1.碳元素的同素异形体概述
2.碳元素的同素异形体种类
3.各种同素异形体的性质和用途
4.碳元素同素异形体的化学性质
5.结论
正文
碳元素的同素异形体是指由碳元素组成的不同单质，它们的化学式相同，但原子排列方式不同，因此具有不同的物理和化学性质。
碳元素的同素异形体种类繁多，主要包括金刚石、石墨、碳 60（富勒烯）和无定型碳（如木炭、焦炭、活性炭等）。
金刚石是碳元素最坚硬的同素异形体，由碳原子以 sp3 杂化轨道形成共价单键，构成正四面体结构。
金刚石的硬度非常高，是自然界中天然存在的最坚硬的物质，广泛应用于工艺品、工业切割工具和贵重宝石等领域。
石墨是碳元素的另一种同素异形体，由碳原子以 sp2 杂化轨道形成共价单键，呈层状结构。
石墨具有良好的导电性和热稳定性，广泛应用于电极、电池、润滑剂和石墨烯制备等领域。
碳 60（富勒烯）是碳元素的一种球状同素异形体，由 60 个碳原子组成一个分子，呈足球状结构。
碳 60 具有许多特殊的物理和化学性质，如高强度、高硬度、高导电性和高热稳定性等，潜在应用于航空航天、汽车、电子和能源等领域。
无定型碳是指由碳原子组成的非晶态碳，包括炭黑、木炭、焦炭、骨
炭和活性炭等。
无定型碳具有较高的比表面积和吸附能力，广泛应用于催化剂、吸附剂、电极和炭黑制备等领域。
虽然碳元素的同素异形体具有不同的物理性质，但它们在化学性质上具有相似之处，例如在氧气中燃烧后产生的产物都是二氧化碳。
《同素异形体》测练1
《同素异形体》测练1一、单选题(本大题共13小题，共13.0分)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和N2是同位素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56g2.下列各组物质中，互为同位素的是（）A.D2O和H2OB.235U和238UC.O3和O2D.SO3和SO23.随着科学技术的不断进步，研究物质的手段和途径越来越多，N5+、H3、O4、C60等已被发现．下列有关说法中，正确的是（）A.N5+离子中含有36个电子B.O2与O4属于同位素C.C60是有机物D.H2与H3属于同种元素组成的单质4.下列说法正确的是（）A.H e原子核外有3个电子B.H e和H e是两种不同的核素C.O2和O3互为同位素D.O2和O3的相互转化不是化学变化5.下列描述正确的（）A.“O”既可以表示宏观上的氧元素，也可以表示微观的一个氧原子B.烧碱、纯碱按物质分类都属于碱C.氧气、臭氧均为氧单质，所以物理性质、化学性质完全相同D.泡沫灭火器的灭火原理是降低了可燃物的着火点6.下列各组物质中，组成元素完全相同的是（）A.石墨与金刚石B.水银与银C.水晶与石灰石D.青铜与铜7.据报道，意大利科学家合成了一种新型氧分子，它是由四个氧原子构成的．下列关于该分子的叙述正确的是（）A.O2、O3、O4互为同位素B.O2、O3、O4互为同素异形体C.O4的摩尔质量为64D.O2、O3、O4互称为同分异构体8.下列各组物质中，互为同素异形体的是（）A.O2和O3B.4019K与4020C aC.T2O与D2OD.21H和31H9.当今学界关注的之一C60它与金刚石的关系（）A.同素异形体B.同一物质C.同位素D.以上关系均不正确10.下列各组物质中，互称为同分异构体的是（）A.水与冰B.O2与O3C.与D.与11.C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，它与石墨互为（）A.同分异构体B.同素异形体C.同位素D.同一物质12.13C-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，下面关于13C、15N叙述正确的是（）A.13C与15N有相同的中子数B.15N与14N互为同位素C.13C与C60互为同素异形体D.15N的核外电子数与中子数相同13.下列说法中正确的一组是（）A.和互为同分异构体B.碳链为与的烃为同系物C.金刚石、石墨和“足球烯”C60为同素异形体D.H2和D2互为同位素二、填空题(本大题共3小题，共3.0分)14.有下列四组物质：①H2和T2②35C l和37C l③H2O和D2O ④O2和O3其中，互为同位素的是 ______ （填序号，下同），互为同素异形体的是 ______ ．15.下面列出了几组物质或粒子，请将合适的组号填写在空格上．①金刚石与“足球烯”（C60）②CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和 CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5③235U、238U ④氧气（O）与臭氧（O3）⑤乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）⑥和2（1）是同素异形体的是 ______ ，（填序号，下同）（2）是同位素的是 ______ ，（3）是同分异构体的是 ______ ，（4）是同一物质的是 ______ ．16.12C和4C空/格/ /空格空 O2和O /格空/空/空/ 空格/ D、T /空/ 金石和石/格//空/ // 空//空/和二甲 /格/ 正丁烷异丁烷互为同异形的是 ______ ；用序填空：有下列组微粒：互为分异构的是 ______ ．三、简答题(本大题共4小题，共20.0分)17.在下列各组物质中：A．O2和O3B．氘和氚C．CH3（CH2）2CH3和D．和E．CH4和CH3（CH2）2CH3（1）互为同位素的是 ______（2）互为同素异形体的是 ______（3）属于同系物的是 ______（4）互为同分异构的是 ______（5）属于同一种物质的是 ______ （均填选项号）．18.据报道，些花岗岩会产生放射性的氡（OTE 误！到引用源），从而对体产生害，请将以下R的子结构示意图补．要求填空．下列物质中属于素的是 ______ ；属于同素形的是 ______ ．酸盐的组成比较杂，常氧化物的形式表示石棉M g C a（S i3）可示为氧物形式为： ______ ．盛碱的试剂瓶不能用磨口玻，是了防止发生 ______ 反（以a H为用化学方程式表示），瓶塞和瓶口粘在一起．19.石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最强的一种新型纳米材料，是“新材料之王”．它最有潜力的应用是硅的替代品，用来生产未来的超级计算机．石墨烯本来就存在于自然界，将石墨烯一层层叠起来就是石墨，厚1mm的石墨大约包含300万层石墨烯．制备石墨烯有多种方法．其中，机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦得到石墨烯薄层．氧化还原法是先将石墨氧化，增大石墨层之间的间距，再通过物理方法将其分离，最后用还原剂还原得到石墨烯．中国在石墨烯应用领域探索中已获得重大发现，必将为世界的科技进步作出重大贡献．请依据以上短文，判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）．（1）自然界中不存在石墨烯 ______ ．（2）石墨烯与石墨的组成元素相同 ______ ．（3）工业上，可以通过机械剥离法或氧化还原法得到石墨烯 ______ ．（4）石墨烯是新型纳米材料，具有优良的导电性能和机械性能 ______ ．20.用数字序号填空：下列属于同位素的是 ______ ，同素异形体的是 ______ ，同分异构体的是 ______ ，属于同种物质的是 ______ ，属于同系物的是 ______①14N与15N ②O2与O3③S8与S10④CH3OCH3与CH3CH2OH ⑤金刚石与石墨⑥⑦《同素异形体》测练1答案和解析【答案】1.A2.B3.D4.B5.A6.A7.B8.A9.A 10.D 11.B 12.B 13.C14.②；④15.①④；③；⑤；②⑥16.①③；②④；⑥17.B；A；E；C；D18.B；A；②；；3M g O•C a O•4S i O2；S i O2+2N a OH═N a2S i O3+H2O19.错；对；对；对20.①；②③⑤；④；⑥；⑦【解析】1. 解：A、N4和N2是N元素组成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，故A正确；B、N4和N2是N元素组成的性质不同的两种单质，互为同素异形体，不是同位素，故B错误；C、相同质量的N4和N2所含原子个数比为（）：（）=1：1，故C错误；D、N4的摩尔质量是56g/mol，故D错误．故选A．A、同种元素组成的性质不同的单质之间互为同位素；B、质子数相同而中子数不同的同种元素的不同核素之间互为同位素；C、根据N=n N A来计算微粒数；D、摩尔质量的单位是g/mol．本题考查学生常见的基本概念知识，可以根据所学知识进行回答，较简单．2. 解：A．D2O和H2O属于化合物，二者结构相同，为同一物质，故A不选；B．235U和238U为U元素的2种不同的核素，互为同位素，故B选；C．O3和O2是氧元素组成的结构不同的单质，二者互为同素异形体，故C不选；D．SO3和SO2均为S元素和O元素形成的不同化合物，不是同位素，故D不选，故选B．质子数相同、中子数不同的同一元素不同原子互为同位素，研究对象为原子，同种元素的不同种单质互为同素异形体．本题以同位素为载体，考查化学“五同”比较，难度不大，注意把握概念的理解，水和重水是不同水分子，但结构相同，为同一物质．3. 解：A．因N5+中的电子数为7×5-1=34，故A错误；B．因质子数相同，中子数不同的原子互称同位素，而O2与O4是由氧元素形成的不同单质，两者是同素异形体，故B错误；C．C60的一个分子中含有60个碳原子，有机物必须是含有碳元素的化合物，故C错误；D．H2与H3属于由同种氢元素形成的不同单质，故D正确；故选D．A．根据阳离子中核外电子数=核内质子数-离子所带电荷数；B．根据质子数相同，中子数不同的原子互称同位素；C．有机物的特点是：是化合物，含有碳元素，C60是一个分子中含有60个碳原子的单质；D．H2与H3属于由同种元素形成的不同单质．本题考查了电子数的计算、同位素、有机物的辨析等问题，把握概念是解题的关键，题目较简单．4. 解：A、23H e原子核外电子数等于质子数，均为2，故A错误；B、23H e和24H e的质子数相同和中子数不同，是两种不同的核素，故B正确；C、氧气和臭氧是氧元素的不同单质，故互为同素异形体，不是同位素，故C错误；D、氧气和臭氧是两种不同的物质，故氧气和臭氧的转化有新物质生成，为化学变化，故D错误．故选B．A、电子数=质子数；B、不同的核素是质子数不同或质子数相同、中子数不同的原子；C、氧气和臭氧是氧元素的不同单质；D、氧气和臭氧是两种不同的物质．本题主要考查了原子的表示法以及质量数、质子数、中子数之间的关系，难度不大．5. 解：元素符号“O既表示观的氧元素，可以表示的一个氧原子，故A正确；纯碱是碳酸钠俗称，在物分上属于盐故错误；泡沫火器的灭火原理可燃物与氧气隔绝，物质的点可能改变，故D；故A；纯碱碳酸钠的称；氧气、氧的分子组成同，同，所以物理性、化学性质不相同；物的着点不可能改变．本题要考物质或学用语的分类、性质及应用知识难度大．6. 解：A．石墨与金刚石都是碳元素组成的单质，故A正确；B．水银是汞单质，与银是不同元素，故B错误；C．水晶是二氧化硅，石灰石是碳酸钙，组成元素不同，故C错误；D．青铜是铜锡合金，组成元素不同，故D错误．故选A．A．石墨与金刚石都是碳元素组成的；B．水银是汞单质；C．水晶是二氧化硅，石灰石是碳酸钙；D．青铜是铜锡合金．本题考查物质的组成，题目难度不大，注意物质的俗称，明确俗称对应的化学物质来得出元素组成，在平时学习中应多记忆接触到的物质的俗称．7. 解：A．O2、O3、O4均为单质，互为同素异形体，而同位素的分析对象为原子，故A 错误；B．O2、O3、O4均为氧元素的不同单质，互为同素异形体，故B正确；C．摩尔质量的单位为g/mol，则O4的摩尔质量为64g/mol，故C错误；D．O2、O3、O4均为单质，而同分异构体的分析对象为化合物，故D错误；故选B．A．O2、O3、O4均为单质；B．O2、O3、O4均为氧元素的不同单质；C．摩尔质量的单位为g/mol；D．O2、O3、O4均为单质．本题考查同位素、同素异形体、同分异构体的辨析，把握相关概念及分析对象为解答的关键，侧重分析能力及知识迁移应用能力的考查，题目难度不大．8. 解：A．O2和O3是氧元素组成的性质不同的单质，互为同素异形体，故A正确；B．4019K与4020C a不是同种元素，因此不是同素异形体，故B错误；C．T2O与D2O不是单质，因此不是同素异形体，故C错误；D．21H和31H是氢元素的不同核素，互为同位素，故D错误；故选A．由相同元素组成的形态不同的单质，互为同素异形体，同素异形体首先应该是指单质，其次要强调是同种元素，利用该知识分析判断即可．本题考查同素异形体的判断，难度不大，判断是否互为同素异形体的关键要把握两点：①同种元素形成，②不同单质，这是解决此类题的关键之所在．9. 解：0是一种只有碳元素组成的单质，墨也只有元素组成的单质，且不同的质，则二互同素异形体，故选．种元素形成不同种单质互素异形体；同位子数相同，中子数不同的子．本题查基本概，确同位素、同素体、同一物的概念及概念的要点解答的关键，难度不大．10. 解：A．水与冰是同一物质的不同状态，属于同种物质，故A错误；B．O2与O3分子式不相同，互为同素异形体，故B错误；C．分子式相同，结构相同，是同种物质，故C错误；D．分子式相同，结构不同，互为同分异构体，故D正确．故选D．同分异构体是指分子式相同，但结构不同的化合物．据此进行解答．本题考查了同种物质、同素异形体、同分异构体等化学基本概念，难度不大，明确这几个概念的区别是解本题的关键．11. 解：C60和石墨，都是碳元素形成的不同单质，属于同素异形体，所以A、C、D错误，故选B．分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体；同种元素形成的不同单质互为同素异形体；质子数相同，中子数不同的原子互为同位素；组成元素相同，结构相同的物质为同一物质；本题考查化学“五同”比较，难度较小，清楚概念的内涵与外延．注意H2、D2为同一物质．12. 解：A．13C与15N的质子数分别为6、7，中子数分别为13-6=7、15-7=8，中子数不同，故A错误；B．15N与14N的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故B正确；C．13C为原子，C60为单质，二者不是同素异形体，故C错误；D．15N的核外电子数为7，中子数=15-7=8，电子数与中子数不同，故D错误；故选B．A．中子数=质量数-质子数；B．质子数相同，中子数不同的原子为同位素；C．同一元素形成的不同单质；D．15N的核外电子数为7，中子数=15-7=8．本题考查原子中的数量关系，明确质子数、中子数、质量数的关系，质子数与电子数的关系等即可解答，注重基础知识的考查，题目难度不大．13. 解：A、甲烷为正四面体结构，其二溴代物只有一种，故和是同种物质，故A错误；B、碳链为与的烃，前者含有双键，后者没有，结构不同，不是同系物，故B错误；C、金刚石、石墨和“足球烯”C60都是由碳元素形成的不同单质，属于同素异形体，故C正确；D、H2和D2均是氢元素形成的单质，是同种物质，不是同位素，故D错误，故选C．A、甲烷为正四面体结构，其二溴代物只有一种；B、结构相似，分子组成上相差1个或者若干个基团的化合物互称为同系物；C、同种元素形成的不同单质互称同素异形体；D、质子数相同，中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素．本题主要考查的是同位素、同分异构体等概念的辨别，难度不大，掌握这些概念是解决本题的关键．14. 解：①H2和T2是由H元素组成的同种单质，②35C l和37C l是质子数相同中子数不同的氯元素的不同原子互为同位素，③H2O和D2O为化合物，都是水，属于同一物质，④O2和O3都是由氧元素组成的不同单质，则互为同素异形体，故答案为：②；④．根据同位素是指质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子；同素异形体是指同一元素的同种原子组成的不同单质．本题主要考查的是同素异形体、同位素等概念的区别，侧重分析与应用能力的考查，注意概念实质的理解应用，题目难度不大．15. 解：①金刚石与“足球烯”（C60）由碳元素形成的不同的单质，互为同素异形体；④氧气（O2）与臭氧（O3）由氧元素形成的不同的单质，互为同素异形体；③235U、238U是铀元素的不同铀原子，互为同位素；⑤乙醇（CH3CH2OH）和甲醚（CH3OCH3）分子式相同，结构不同，为官能团异构，互为同分异构体；②CH3CH2CH2CH（C2H5）CH3和CH3CH2CH2CH（CH3）C2H5分子式相同，结构相同，为同一种物质；⑥和分子式相同，结构相同，为同一种物质；故答案为：（1）①④；（2）③；（3）⑤；（4）②⑥；分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体；同种元素形成的不同单质互为同素异形体；质子数相同，中子数不同的原子互为同位素；组成元素相同，结构相同的物质为同一物质；本题考查“五同”比较，难度不大，侧重考查学生的辨别能力，根据概念逐项判断即可．16. 解：具有同子数、不同中子的原子互同位素，以上组合中为同位素，故案为：；同种元素形成不同单互同素异形体，以上组只有互为同位素，故案：；具相同分子不结构的化合物，为同分异构体，以上组合中只有中分异构体，故案为：．由同种元不同单质互为同素异形体；具相同分式、不同结的化合物，互为分异构．本题考查念，侧重“五同”概念的考查，把念的要点及分对解答的关键，属于基础知识的，题目较简单．17. 解：（1）B．氘和氚质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子互称为氢元素的同位素，故答案为：B；（2）A．O2和O3是同种元素组成的不同单质互称为氧元素的同素异形体，故答案为：A；（3）E．CH4和CH3（CH2）2CH3是甲烷和丁烷属于烷烃，结构相似，组成相差CH2原子团为同系物，故答案为：E；（4）C．CH3（CH2）2CH3和分子式相同，结构不同属于同分异构体，故答案为：C；（5）D．和分子式和结构相同属于同种物质，故答案为：D．（1）质子数相同，中子数不同的同种元素的不同原子互称为同位素；（2）同种元素组成的不同单质互称为同素异形体；（3）结构相似、组成相差CH2原子团的化合物为同系物；（4）分子式相同结构不同的化合物互为同分异构体；（5）甲烷结构是正四面体，四个氢原子完全相同，被卤素原子取代无同分异构体．本题考查了同位素、同素异形体、同系物、同分异构体、同种物质分析判断，主要是概念理解和物质组成结构的应用，掌握基础是解题关键，题目难度不大．18. 解：A．、3 //是氧元素的不同单质属氧元素同素异形体；玻璃中有二氧化硅，二氧化和强碱反生成硅酸盐和水，如二氧化能和氢氧化钠反应生硅酸钠和：i2+N a H=a2S i O3H2O，酸钠是种具有粘性的物质，导致塞与瓶粘在一所盛放碱液的试瓶能用璃塞．C l和l空格是元素的不同原子于氯元素的同素；A是单原子子，不存在任何学键，故不在学键，故答案：；CO2中，C和以共价键相，故只在共价键的是；N a OH中，N a+与H以离子相结合，与之间是共键，故存在共价键又存在子键的子式为：；故案为：；；故案为：M g•C a O4S i O2；故答案B；A；石棉化学为M g3CS i O12，物形式可表示为：3M g•C a O•4SO2，故答为：S i O2+2N a H═N2i O+H2O．化键是构成质重方式之一，殊物不存在任何化学键，如A等单原子分子；离子化合中可能有价键，价化合物中一不含离子键；同素是质子数相同中子数不的同种元素不同原，同素异形体是同元素成的不同单，此分析选；根据酸盐化学可表示为：泼金属氧化物金化物非金属氧物•水，注意质量守恒进解答；玻璃中含有二化硅，二氧化硅能碱反成硅酸盐和水；本题考了物质结构、原子结构、质性质和物质应用等知识点，掌握基题题目难度中．19. 解：（1）根据题干可知，石墨烯本来就存在于自然界，即自然界存在石墨烯，故答案为：错；（2）石墨烯和石墨均由碳元素构成，是碳元素形成的同素异形体，故答案为：对；（3）机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦得到石墨烯薄层，即工业上，可以通过机械剥离法或氧化还原法得到石墨烯，故答案为：对；（4）石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最强的一种新型纳米材料，是“新材料之王”，具有优良的导电性能和机械性能，故答案为：对．（1）根据题干可知，自然界存在石墨烯；（2）石墨烯和石墨均由碳元素构成；（3）机械剥离法是利用物体与石墨烯之间的摩擦得到石墨烯薄层；（4）石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电性能最强的一种新型纳米材料，是“新材料之王”．本题是一道信息给予题，要对题干中所给的信息进行提取，然后结合所学的知识来进行解题，难度不大．20. 解：①14N与15N 同为N元素的两种氮原子，故互为同位素；②O2与O3是同由氧元素形成的两种不同单质，故互为同素异形体；③S8与S10是同由硫元素形成的两种不同单质，故互为同素异形体；④CH3OCH3与CH3CH2OH 的分子式相同而结构不同，故互为同分异构体；⑤金刚石与石墨是同由碳元素形成的两种不同单质，故互为同素异形体；⑥的分子式相同结构也相同，故为同一种物质；⑦为结构相似、分子组成相差2个“CH2”原子团的有机化合物，互相称为同系物．故答案为：①；②③⑤；④；⑥；⑦．具有相同的质子数不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素；由同一种元素形成的不同单质互为同素异形体；分子式相同而结构不同的化合物互称为同分异构体；分子式相同结构也相同的为同一种物质；结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物．本题考查了五同，解答时注意从其概念的内涵与外延出发，缜密思考，正确解答．。
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4．2（1） 碳 同素异形体习题
一、选择题
1．北约空袭南联盟期间，曾使用“石墨炸弹”使南联盟的高压输变电线路短路，这是利用了石墨的（ ）
A 、 可燃性
B 、还原性
C 、导电性
D 、润滑性
2．纳米是一个长度单位，1nm ＝10－
9m ，纳米科技开辟了人类认识世界的新纪元。
纳米材料是纳米科技最基本的组成部分。
把固体物质加工到纳米级（1nm —100nm ）的超细粉末，即可得到纳米材料。
该过程属于（ ）
A 、物理变化
B 、物理变化和化学变化
C 、化学变化
D 、既不是物理变化也不是化学变化
３．下列各组物质中，属于同素异形体的是（ ）
Ａ、冰和水 Ｂ、一氧化碳和二氧化碳
Ｃ、木炭和活性炭 Ｄ、红磷和白磷
４．由一种元素组成的物质（ ）
Ａ、一定是一种单质 Ｂ、一定是一种混合物
Ｃ、一定是一种纯净物 Ｄ、无法确定
5．最近科学家研制出一种新的物质，它的化学式为C 60，下列说法中，正确的是（ ） ①它是一种新型化合物 ②C 60是金刚石的同素异形体
③C 60式量是720 ④C 60是一种单质
Ａ、①③ Ｂ、 ②③ Ｃ、③④ Ｄ、②③④
6．碳的化学性质是（ ）
A ． 不活泼
B 、较活泼
C 、 常温下不活泼，高温下较活泼
D 、常温下不活泼，高温下不活泼
7．下列物质中，有一种物质能跟其余三种物质反应的是（ ）
A 、氧气
B 、二氧化碳
C 、活性炭
D 、氧化铜 8．对于反应 2CuO + C −−→
−高温
2Cu +CO 2↑,下列说法不正确的是（ ） A 、CuO 是氧化剂 B 、C 被氧化，CuO 被还原
C 、C 是还原剂
D 、Cu 是还原剂，CO 2是氧化剂
二、填空题
9．自然界里游离态的碳主要有____________和___________以及 ，其中__________是天然物质里最硬的物质之一；___________是最软的矿物之一。
10．金刚石和石墨的__________（填物理或化学）性质差异很大，这是因为____________________________而引起的。
11．金刚石可用于切割玻璃和大理石，这是利用了它的________,同理还可作采矿用钻探机的钻头。
12．石墨用作干电池和高温电炉里的电极，这是利用了它的_______ ；石墨还可用作高温润滑剂，这是利用了它具有__________性和__________性质；石墨用作电车顶上导电杆与电线接触处的滑块，这是因为它具有_________性和__________性。
13．木炭具有很强的吸附能力，这是因为它具有______________的结构，因此跟气体或溶液接触的表面积就______，吸附能力就______。
14．净水器和防毒面具中都用到了____________，这时因为它具有____________________。
15．古代用墨写的字或画，年久至今而不褪色，这是因为___________________________。
16．含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做__________。
17．将______色的氧化铜和______色的木炭粉混合后加强热，反应一段时间后，看到___色的氧化铜逐渐转变为_____色，同时产生的气体能是澄清的石灰水_______。
三、简答题
18．阅读下表数据，回答有关问题。
（1）活性炭的吸附能力主要跟气体的___________（填沸点或相对分子质量）密切相关。
（2）活性炭用于防毒面具里作滤毒剂，可除去氯气、二氧化硫等有毒气体，这是因为_________________________________________________________________________？
计算所需相对原子质量：C-12 O-16 Cu-64 Fe-56 Ca-40
19．实验室用24克木炭还原氧化铜，问共可制得多少摩尔的铜？
20．现用一定量的焦炭还原氧化铁16克，并将生成的二氧化碳通入澄清石灰水，可得到多少摩尔的沉淀？。