第二章分子结构与性质单元练习题（含解析）2022-2023学年高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

第二章 分子结构与性质 单元练习题
一、选择题
1．日前，中国科学院天津工业生物技术研究所科研人员在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，科研人员用一种类似“搭积木”的方式，从头设计并构建了以11步核心生化反应合成淀粉的新途径：首先把二氧化碳和氢气合成为甲醇，再把甲醇转化成三碳化合物然后把三碳化合物合成为六碳化合物，以此类推，像搭积木一样，最后聚合成淀粉。下列有关人工合成淀粉的说法中错误的是
A．人工合成的淀粉属于高分子化合物 B．可减少空气中的含量减少酸雨的产生
C．可促进碳中和的生物经济发展 D．是直线形的非极性分子
2．下列说法正确的是
A．分子中σ键一定比π键牢固
B．所有共价键都有方向性
C．1molNO离子含有价层电子对的数目为2NA
D．原子半径越小，形成的共价键键能就一定越大
3．下列“类比”结果不正确的是
A．浓硫酸与NaCl微热制备HCl，则浓硫酸与微热可制备
B．通入溶液中无沉淀生成，则通入溶液中也没有沉淀生成
C．纯水的电离，则液氨的电离
D．的分子构型为V形，则的分子构型为V形
4．下列说法正确的是
A．非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
B．平面三角形分子一定是非极性分子
C．二氯甲烷分子的中心原子采取杂化，键角均为
D．“碘易溶于四氯化碳”，“甲烷难溶于水”都可用相似相溶原理解释
5．用钯的化合物(PdCl2)可检测有毒气体CO，该反应为CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl。下列有关该反应的说法错误的是
A．反应中氧化剂是PdCl2 B．CO、CO2都是非电解质
C．H2O、HCl中均含极性键 D．反应涉及的均为短周期主族元素
6．寿山石是我国四大印章石之首，具有收藏价值，其主要成分可表示为。X、Y、M、N四种元素位于短周期且原子序数依次增大，Y、M、N是地壳中含量居前三位的元素，X的最高正价与最低负价代数和为0.下列说法错误的是
A．M与Y形成的化合物既能与强酸反应，又能与强碱反应
B．四种元素中电负性和第一电离能最大的都是Y
C．N与Y形成的化合物中既含有σ键，又含有π键
D．Y分别与X、M和N形成三种不同类型的晶体
7．浙江大学研究团队以aY2X3·bZX2(固态物质，a、b为系数)为载体，利用Au- Pb纳米颗粒催化气态单质W2、X2合成W2X2，其原理如图所示。已知：短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，Z在地壳中含量仅次于X。下列叙述错误的是
A．原子半径：Y>Z>X
B．Y2X3和ZX2均属于共价化合物
C．Y和Z的单质均能与NaOH溶液反应
D．W与X形成的化合物可能含非极性键
8．下列说法或有关化学用语的表述正确的是
A．NH4Cl电子式为
B．中的键电子云轮廓图
C．15N的原子结构示意图：
D．的模型
9．下列化学用语表示正确的是
A．的分子模型示意图：
B．杂化轨道模型：
C．H2O2的电子式：
D．硅原子最外层电子的电子排布图：
10．短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增，X、Z同主族，W、Y同主族。由上述元素组成的物质甲~已转化关系如图，乙、丙、丁、戊都是二元化合物，丁的焰色反应为黄色，己为淡黄色单质。下列说法错误的是
A．只有甲的水溶液为碱性 B．键角：丙>戊
C．沸点：己>乙 D．电负性：
11．下列化学用语的应用或概念描述正确的是
A．醋酸的电离方程式：
B．铬元素在元素周期表中位于ds区
C．的中心原子的价层电子对数为4
D．过氧化钠的电子式：
12．下列相互作用不属于化学键的是
A．分子间相互作用 B．离子键 C．共价键 D．金属键
13．一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中，X元素是宇宙中含量最多的元素；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且都与X处于相邻周期；主族元素E的原子序数比W多8。下列说法不正确的是
A．第一电离能：
B．原子半径：
C．气态氢化物的稳定性：
D．分子中含有极性共价键和非极性共价键
14．下列关于物质结构的命题中，错误的项数有
①CH3COOH分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种
②元素Ge位于周期表第四周期IVA族，核外电子排布式为[Ar]4s24p2，属于p区
③非极性分子往往具有高度对称性，如BF3、PCl5、H2O2、CO2这样的分子
④冰中存在极性共价键和氢键两种化学键的作用
⑤Cu(OH)2是一种蓝色絮状沉淀，既溶于硝酸、氨水，也能溶于硫酸氢钠溶液中
⑥熔融态的HgCl2不导电，HgCl2稀溶液有弱的导电能力说明固态HgCl2为共价化合物，且为非电解质
⑦氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“...”表示)结合成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为：
A．4项 B．5项 C．6项 D．7项
15．下列“类比”结果不正确的是
A．H2O的分子构型为V形，则Cl2O的分子构型也为V形
B．液态NH3中含有氢键，则液态N2H4中也含有氢键
C．H2O2的热稳定性比H O的弱，则H2S2的热稳定性比H2S的弱
D．Ba(HCO3)2的溶解度比BaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大
二、填空题
16．I．Goodenough等人因在锂离子电池及钴酸锂、磷酸铁锂等正极材料研究方面的卓越贡献而获得2019年诺贝尔化学奖。回答下列问题：
(1)基态Fe2+与Fe3+中未成对的电子数之比为_____。
(2)I1(Li)>I1(Na)，原因是_____。
(3)磷酸根离子的空间构型为____，其中P的价层电子对数为____，杂化轨道类型为____。
II．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe－Sm－As－F－O组成的化合物。回答下列问题：
(4)元素As与N同族。预测As的氢化物分子的立体结构为____，其沸点比NH3的____(填“高”或“低”)，其判断理由是____。
(5)Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3+的价层电子排布式为_____。
III．以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵。
(6)27gNH中含电子的物质的量为____mol。
(7)柠檬酸的结构简式为。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为____NA。
17．电气石是一种具有保健作用的天然石材，其中含有的主要元素为B、Si、Al、Mg、Na、O等元素。
(1)上述元素中，原子半径最小的是________（用元素符号表示，下同），在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是________________。
(2)表示原子结构的化学用语有：原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式。从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式，来表示氧原子的原子核外最外层电子的运动状态：________________________________________，其中有________种不同能量的电子。
(3)B与最活泼的非金属元素形成的四核分子的化学式为________，其中所有的化学键长和键角都相等，则________（填“能”或“不能”）据此判断该分子的极性。
(4)上述元素的最高价氧化物对应水化物中，既能与强酸又能与强碱反应，其原因在于____（用电离方程式表示）。
18．按要求填空。
(1)中心原子价层电子对互斥模型为_______。
(2)等电子体是具有相同的价电子数和原子数的分子或离子，它们通常具有相似的空间结构。CO的结构式为_______，的空间结构为_______。
(3)根据对角线规则，铍(Be)的性质_______(填化学式)相似，能与氢氧化钠溶液反应。写出氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。
(4)某有机物结构简式为 ，该分子中含有_______个手性碳原子。
19．好奇心是科学发展的内在动力一。P2O3 和P2O5是两种经典的化合物，其分子结构已经确定。自然而然会有如下问题：是否存在磷氧原子比介于二者之间的化合物？由此出发，化学家合成并证实了这些中间化合物的存在。
(1)写出这些中间化合物的分子式____。
(2)画出其中具有2重旋转轴的分子的结构图。根据键长不同，将P-O键分组并用阿拉伯数字标出(键长相同的用同一个数字标识)____。比较键角∠O-P(V)-O和∠O-P(III)-O的大小____。
(3)NH3分子独立存在时H-N-H键角为106.7°。如图是[Zn(NH3)6]2+离子的部分结构以及H-N-H键角的测量值。解释配合物中H-N-H键角变为109.5°的原因____。
20．谷氨酸[HOOC—CH(NH2)—CH2—CH2—COOH]的钠盐——谷氨酸钠(C5H8NO4Na)是味精的主要成分，谷氨酸分子中C原子的杂化方式为___________，C原子与O原子所形成的化学键中σ键与π键的数目比N(σ)∶N(π)=___________，π键的特征是两块电子云呈___________对称。
21．某些化学键的键能如下表(单位：)．
化学键 I-I Cl-Cl H-Cl H-I H-Br H-F
键能 436 193 151 243 431 297 363 565
根据表中数据回答下列问题：
(1)下列物质本身具有的能量最低的是______________(填字母，下同)．
A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2
(2)下列氢化物中，最稳定的是_____________．
A．HF B．HCl C．HBr D．HI
(3)反应(X代表，下同)是________(填“吸热”或“放热”)反应．
(4)在一定条件下与等物质的量的H2反应，放出的热量是________kJ．相同条件下，X2分别与H2反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是______．
(5)已知反应分子中的化学键断裂时需要吸收的能量，分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为_______kJ．
22．写出下列微粒的等电子体。
(1)和是等电子体的阴离子有_______、阳离子有_______。
(2)和是等电子体的阴离子是_______。
(3)和是等电子体的分子有_______，阴离子有_______，阳离子有_______。
(4)和是等电子体的阴离子是_______。
(5)和是等电子体的阳离子是_______。
(6)和是等电子体的阴离子是_______。
(7)和是等电子体的阴离子是_______。
(8)和是等电子体的阳离子是_______。
(9)和是等电子体的阴离子是_______。
三、元素或物质推断题
23．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素，A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题：
(1)用元素符号表示C所在周期(除稀有气体元素外)电负性最大的元素是___________。
(2)写出E的元素符号___________。
(3)C元素的氢化物分子中C原子的杂化方式为___________。
【参考答案】
一、选择题
1．B
解析：A．高分子化合物，简称高分子，又称高分子聚合物，一般指相对分子质量高达几千到几百万的化合物，而淀粉的化学式表示为，符合高分子化合物的概念，A正确；
B．造成酸雨的主要原因是和氮氧化合物的排放，而的排放造成的是温室效应问题，B错误；
C．碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。而生物经济以生命科学和生物技术的研究开发与应用为基础，通过生物产品和生物过程制造，使未来社会在能源和工业原料方面不再完全依赖于化石能源。该过程可消耗，最终聚合得到淀粉，故可促进碳中和和生物经济发展，C正确；
D．依据价层电子对互斥理论模型，分子中C为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为，所以的空间结构为直线形，且正负电荷中心重合，为非极性分子，D正确；
故合理选项为B。
2．C
解析：A．一般情况下σ键都比π键强度大(包括σ键、π键、配位键)，σ键为“头碰头”的方式，π键为肩并肩的方式，但在N2分于中氮氮叁键比氮氮单键的3倍还要大，说明N2分子中π键比σ键键能大，更牢固，A错误；
B．共价键的特征是具有方向性和饱和性，但并不是所有共价键都具有方向性，如s-s σ键，B错误；
C．NO离子中N原子的价层电子对数为2，1mol NO离子含有价层电子对的数2NA，C正确；
D．共价键强弱与半径无关，与两原子核的核间距有关，两原子的半径不等于两核间距，原子半径越小，原于之间结合力越强键能越大，不是绝对的，D错误；
故选C。
3．B
解析：A．浓硫酸与NaCl微热制备HCl，则浓硫酸与微热可制备，均为不挥发性强酸制挥发性酸的反应，A正确；
B．通入溶液中不发生复分解反应、无沉淀生成，二氧化硫水溶液具有明显酸性、此时硝酸根离子具有强氧化性，则通入溶液中发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，B错误；
C．水与氨分子内部均存在强极性键、所含氢原子都是活泼氢原子、水分子与氨分子均能结合氢离子，纯水的电离，则液氨的电离，C正确；
D．、的中心原子价层电子对数为2+2=4，孤电子对数均为2，因此分子构型都为V形，D正确；
故选B。
4．D
解析：A.是非极性分子，分子中的原子无孤电子对，也是非极性分子，但分子中氯原子都含有孤电子对，故A错误；
B.甲醛的中心原子C上无孤电子对，价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，碳原子位于三角形内部，结构不对称，所以为极性分子，故B错误；
C.甲烷是正四面体，键角均为，二氯甲烷分子的构型是四面体，键角发生了变化，不等于，故C错误；
D. “碘易溶于四氯化碳”，“甲烷难溶于水”，碘、甲烷和四氯化碳为非极性分子、水为极性分子，都可用相似相溶原理解释，故D正确；
故选D。
5．D
【分析】在CO+PdCl2+H2O=CO2+Pd↓+2HCl反应中C元素的化合价由+2价升高为+4价，Pd元素的化合价由+2降低为0价。
解析：A．PdCl2得电子，作氧化剂，故A正确；
B．二氧化碳溶于水能导电，但不是其自身电离出离子使溶液导电，二氧化碳为非电解质，一氧化碳也为非电解质，故B正确；
C．H2O中含有H-O极性键，HCl中含H-Cl极性键，故C正确；
D．Pd为第五周期第VIII族元素，为长周期元素，故D错误；
故选D。
6．C
【分析】X、Y、M、N四种元素位于短周期且原子序数依次增大，Y、M、N是地壳中含量居前三位的元素，则Y为O，M为Al，N为Si，X的最高正价与最低负价代数和为0，则X为C，为Al4[Si4O10(CO)8]。
解析：A．M与Y形成的化合物氧化铝，氧化铝既能与强酸反应，又能与强碱反应，故A正确；
B．根据同周期从左到右电负性逐渐增大，第一电离能呈增大趋势，同主族从上到下电负性逐渐减小，第一电离能逐渐减小，因此四种元素中电负性和第一电离能最大的都是O，故B正确；
C．N与Y形成的化合物二氧化硅中是硅氧单键，因此化合物中只含有σ键，故C错误；
D．Y分别与X、M和N形成的化合物分别为二氧化碳、氧化铝、二氧化硅，三种物质晶体类型分别为分子晶体、离子晶体、原子晶体，故D正确。
综上所述，答案为C。
7．B
【分析】气态单质W2、X2合成W2X2，W是H元素，X是氧元素，对应化合物为H2O2。在地壳中含量最多的元素是氧，排在第二位的是硅元素，故Z是硅元素。由Y2Z3可知，Y元素的化合价为+3， Y原子最外层电子数为3，短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，故Y是铝元素。
解析：A．同一周期从左到右，元素的原子半径依次减小，铝、硅、硫三种元素均位于第三周期且从左往右依次排列，其原子半径依次减小，同一主族从上到下，元素的原子半径依次增大，氧和硫均位于VIA族，且硫在氧的下面，硫比氧的原子半径大，所以，原子半径:Al>Si>O，A正确；
B．铝是活泼的金属元素，氧和硅都是非金属元素， Al203有两种晶体类型，常见的是属于离子化合物，也存在共价晶体，SiO2属于共价化合物，B错误；
C．铝和硅都能与氢氧化钠溶液反应，前者反应的产物为偏铝酸钠和氢气，后者反应的产物为硅酸钠和氢气，C正确；
D．氢、氧两种元素可组成的化合物有H2O和H2O2，两者都是共价化合物，结构式分别为
H-O-H和H-O-O-H，前者只含有极性键，后者含有极性键和非极性键，D正确；
故答案选B。
8．B
解析：A．NH4Cl是离子化合物，电子式为，故A错误；
B．Cl原子的价层电子排布式为3s23p5，p轨道上有1个未成对电子，所以两个Cl原子形成的中的键电子云轮廓图，故B正确；
C．N元素是第7号元素，原子结构示意图是，故C错误；
D．SO2价电子对数为3，孤电子对数为1，VSEPR模型为平面三角形，故D错误；
选B。
9．B
解析：A．二氧化碳分子为直线型结构，且碳原子半径大于氧原子半径，其分子模型为 ，A错误；
B．sp2杂化轨道是一个s轨道和2个p轨道杂化形成的，杂化轨道间夹角为120°，呈平面三角形，sp2杂化轨道模型为 ，B正确；
C．H2O2是共价化合物，其电子式为 ，C错误；
D．图中硅原子最外层电子的电子排布图错误，违背了洪特规则，p轨道上的两个电子应分别占据简并轨道，且自旋平行，D错误；
故答案选B。
10．A
【分析】短周期元素W、X、Y、Z原子序数依次递增，己为淡黄色单质，为S单质，丁的焰色反应为黄色，说明丁中含有Na元素，则Z为S元素，Y为Na元素，X、Z同主族，W、Y同主族，X为O元素，W为H元素，乙、丙、丁、戊都是二元化合物，则甲为NaOH、乙为H2S、丙为SO2、丁为Na2S、戊为H2O，以此解答。
解析：A．甲为NaOH，水溶液为碱性，丁为Na2S属于强碱弱酸盐，其水溶液也是碱性的，故A错误；
B．SO2中S原子价层电子对数为2+=3，杂化方式为sp2，H2O中O原子价层电子对数为2+=4，杂化方式为sp3，则键角：SO2>H2O，故B正确；
C．常温下S单质是固体，H2S是气体，则沸点：S>H2S，故C正确；
D．非金属性越强，电负性越强，同周期元素，从左往右电负性逐渐增强，同主族元素，从上往下，电负性逐渐减弱，则电负性：O>S>H>Na，故D正确；
故选A。
11．C
解析：A．醋酸属于弱酸，其电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+，故A错误；
B．铬元素的价电子排布式为3d54s1，位于d区，故B错误；
C．NH3的中心原子的价层电子对数为3+=4，故C正确；
D．过氧化钠为离子化合物，其电子式为，故D错误；
答案为C。
12．A
解析：化学键是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。离子键是通过原子间电子转移，形成正负离子，由静电作用形成的；共价键是通过原子间共用一对或多对电子形成的；金属键是由多个原子共用一些自由流动的电子形成的。分子间相互作用不属于化学键，故选A。
13．B
【分析】X元素是宇宙中含量最多的元素，X为H；元素Y、Z、W原子序数依次增大，且均位于X的下一周期，即位于第二周期，由化合物中化学键可知，Y为C、Z为O、W为F；元素E的原子比W原子多8个质子，E的质子数为，E为。由上述分析可知，X为H、Y为C、Z为O、W为F、E为。
解析：A．第一电离能：，即，A正确；
B．电子层越多、原子半径越大，同周期，从左向右原子半径减小，则原子半径：，即，B错误；
C．元素非金属性越强，简单气态氢化物的稳定性越强，非金属性，则简单气态氢化物的稳定性：，C正确；
D．分子即中含有极性共价键和非极性共价键，D正确；
故选B。
14．A
解析：①甲基中碳原子，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+0=4，所以为sp3杂化，-COOH中，碳原子价层电子对个数=3+0=3，形成3个σ键，无孤对电子，杂化方式为sp2杂化，故正确；
②Ge是ⅣA族的主族元素，其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2，属于P区元素，故错误；
③H2O2为极性分子，而BF3、CO2为非极性分子，结构对称，故错误；
④氢键不是化学键，故错误；
⑤氢氧化铜能和酸发生中和反应，溶于酸，氢氧化铜也能和氨水反应生成络合物离子，硫酸氢钠是酸式盐，在水溶液中能电离出氢离子，氢氧化铜能溶于硫酸氢钠溶液中，故正确；
⑥HgCl2的稀溶液有弱的导电能力，说明是弱电解质，故错误；
⑦氢键应形成于X…H-Y形式当中，X、Y必须是N、O、F元素之一。这样就有两种可能：(1)H3N…H-O-H；(2)H2N-H…OH2；由于一水合氨可电离出铵根和氢氧根，所以(1)结构是合理的，故正确；
错误的有②③④⑥共4项，故答案选A。
15．D
解析：A．H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，所以H2O分子是V形分子；Cl2O分子中O原子的价层电子对数为2＋=4，O原子采用sp3杂化，O原子上含有2对孤电子对，所以Cl2O分子是V形分子；A正确；
B．N的电负性较大，可以形成氢键；液态NH3中含有氢键，则液态N2H4中也含有氢键，B正确；
C．氧、硫属于同一主族元素，H2O2的热稳定性比H O的弱，则H2S2的热稳定性比H2S的弱，C正确；
D．Ba(HCO3)2的溶解度比BaCO3的大，但是NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小，D错误；
故选D。
二、填空题
16．(1)4：5
(2)Na与Li同主族，Na的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小
(3) 正四面体形 4 sp3
(4)三角锥形 低 NH3分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比NH3低
(5)4f5
(6)15
(7)7
解析：（1）铁为26号元素，基态Fe的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，基态Fe失去最外层2个电子得Fe2+，价电子排布为3d6，基态Fe失去3个电子得Fe3+，价电子排布为3d5，根据洪特规则和泡利原理，d能级有5个轨道，每个轨道最多容纳2个电子，Fe2+有4个未成对电子，Fe3+有5个未成对电子，所以未成对电子数之比为4∶5，故答案为：4∶5；
（2）Li与Na同族，Na的电子层比Li多，原子半径比Li大，比Li更易失电子，因此I1(Li)＞ I1(Na)，故答案为：Na 与 Li 同主族，Na 的原子半径更大，最外层电子更容易失去，第一电离能更小；
（3）根据价层电子对互斥理论，的价层电子对数为4+ (5+3-4×2)=4+0=4，VSEPR构型为四面体形，去掉孤电子对数0，即为分子的立体构型，也是正四面体形；杂化轨道数=价层电子对数=4，中心原子P采用sp3杂化；故答案为：正四面体形；4；sp3；
（4）AsH3和NH3为同主族元素形成的氢化物，二者结构相似，氨气分子为三角锥形，因此预测AsH3也是三角锥形；能形成分子间氢键的氢化物熔沸点较高，NH3分子间形成氢键，AsH3分子间不能形成氢键，所以熔沸点：NH3＞AsH3，即AsH3沸点比NH3的低，故答案为：三角锥形；低；NH3 分子间存在氢键，使沸点升高，使得AsH3的沸点比 NH3 低；
（5）Sm的价层电子排布式4f66s2，该原子失去电子生成阳离子时应该先失去6s电子，后失去4f电子，因此Sm3+价层电子排布式为4f5，故答案为：4f5；
（6）27g的物质的量为1.5mol，1个铵根离子中含10个电子，则27g铵根离子中含15mol电子；
（7）柠檬酸分子中有三个羧基和一个羟基，每个羧基中都有两个碳原子与氧原子形成的σ键，羟基中碳原子和氧原子形成的是σ键，所以1 mol 柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为3×2+1=7mol，故答案为：7。
17． O Al、Si、B 2 BF3 不能 H2O + H+ + AlO2-Al(OH)3 Al3+ + 3OH-
【分析】(1)同周期自左而右原子半径减小，电子层越多原子半径越大；根据元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素的特征分析判断；
(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为轨道排布式，据此分析解答；处于不同能级的电子，能量不同，处于同一能级，不同轨道的电子能量相同；
(3) 最活泼的非金属元素为F，根据键长和键角不能判断分子的空间结构，据此分析判断；
(4) 氢氧化铝能够发生酸式电离，也能发生碱式电离，据此分析解答。
解析：(1)同周期自左而右，原子半径减小，电子层越多，原子半径越大，故原子半径Na＞Mg＞Al＞Si＞B＞O；在元素周期表中处于金属和非金属分界线附近的元素是Al、Si、B，故答案为：O；Al、Si、B；
(2)最详尽描述核外电子运动状态的方式为核外电子轨道排布式，氧元素原子核外最外层电子的轨道排布式为：，氧原子最外层电子有2s、2p能级，故氧元素原子最外层有2种不同能量的电子，故答案为：；2；
(3) B与最活泼的非金属元素形成的四核分子为BF3，分子中三根B-F键的键长相等且键角也相等，根据这些不能判断分子中的电荷分布是否均匀，因此不能据此判断该分子的极性，故答案为：BF3；不能；
(4)氢氧化铝能与强酸反应生成盐与水，也能与强碱反应生成盐与水，是因为氢氧化铝能够发生酸式电离，也能发生碱式电离，H2O + H+ + AlO2-Al(OH)3 Al3+ + 3OH-，故答案为：H2O + H+ + AlO2-Al(OH)3 Al3+ + 3OH-。
【点睛】本题的易错点为(3)，要注意分子的极性与分子的空间结构和电荷分布是否均匀有关，不能简单的通过键参数判断。
18．(1)平面三角形
(2) 正四面体形
(3) Al
(4)2
解析：(1)中心原子Ge的孤电子对数为，价层电子对数为3，价层电子对互斥模型为平面三角形；
(2)CO和互为等电子体，结构式为，中P的孤电子对数为，价层电子对数为4，空间结构为正四面体形；
(3)根据对角线规则，铍(Be)的性质与Al相似，能与氢氧化钠溶液反应。氢氧化铍与氢氧化钠溶液反应的化学方程式；
(4)有机物结构简式有两个手性碳原子，标记为 。
19． P4O7，P4O8，P4O9 ∠O-P(V)-O大于∠O-P(III)-O 氨分子与Zn2+形成配合物后，孤对电子与Zn2+成键，原孤对电子与键对电子间的排斥作用变为键对电子间的排斥，排斥减弱，故H-N-H键角变大。
解析：略
20． sp2、sp3 2∶1 镜面
解析：谷氨酸(HOOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COOH)分子中存在两种类型的碳原子，其中-COOH上的C原子采用sp2杂化，其余碳原子采用sp3杂化；C原子与O原子所形成的化学键中包括2个C=O，和2个C-O，σ键与π键的数目比n(σ)∶n(π)=[2×(1+1)]∶ (2×1)=2∶1；π键的特征是两块电子云呈镜面对称，故答案为：sp2、sp3；2∶1；镜面；
21． A A 放热 183 297
解析：(1)根据表格中的数据可知，键内键能最大，断裂时吸收的能量越多，越难以断裂，所以键最稳定，故选项中具有的能量最低，故选A；
(2)键能越大，物质越稳定，题给四种化合物中，H-F键的键能最大，故HF最稳定，选A；
(3)，反应焓变=反应物总键能-生成物总键能， ， ， ；所以(X代表卤族原子)的反应是放热反应；
(4)通过(3)中计算可知，在一定条件下与等物质的量的反应，放出的热量为；相同条件下，分别与反应，消耗等物质的量的时，放出热量最多的是；
(5)设分子中化学键断裂吸收的能量为x，则，。
22．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)、
(7)
(8)
(9)
解析：（1）CO分子中含有2个原子、价电子数是10，与CO互为等电子体的阴离子微粒有CN-或，阳离子为，
故答案为：CN-或；；
（2）H2O有3个原子8个价电子，根据等电子体原理可知，与水互为等电子体的阴离子为；
（3）具有相同原子数和最外层电子数的分子或离子叫等电子体，CO2原子数是3，最外层电子数是16，与CO2互为等电子体的分子有，阴离子有，阳离子有；
（4）原子数是3，最外层电子数是18，和是等电子体的阴离子是；
（5）有4个原子8个价电子，根据等电子体原理可知，和是等电子体的阳离子是；
（6）有4个原子24个价电子，根据等电子体原理可知，和是等电子体的阴离子是、；
（7）有4个原子26个价电子，根据等电子体原理可知，和是等电子体的阴离子是；
（8）有5个原子8个价电子，根据等电子体原理可知，和是等电子体的阳离子是；
（9）有5个原子32个价电子，根据等电子体原理可知，和是等电子体的阴离子是。
三、元素或物质推断题
23． Cl Fe sp3杂化
【分析】A的原子结构示意图为：，x=2，应为Si元素，A、B、C同周期，B是同周期第一电离能最小的元素，应为Na元素，C是短周期元素，C的最外层有三个未成对电子，则C的核外电子排布是1s22s22p63s23p3，则C是15号P元素；E是过渡元素，E的外围电子排布式为3d64s2，则E核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2，E是26号Fe元素，然后根据元素周期律及杂化轨道理论分析解答。
解析：根据上述分析可知：C是P元素，E是Fe元素。
(1)同一周期主族元素的电负性随原子序数的增大而增大，C是P元素，位于元素周期表第三周期，在第三周期中电负性最大的元素是氯元素，元素符号是Cl；
(2)根据上述分析可知：E是铁元素，元素符号是Fe；
(3)C是P元素，C的氢化物是PH3，中心原子P原子形成3个P-H键，P原子上还有1对孤电子对，杂化轨道数目为4，故P原子的杂化类型为sp3杂化。