2025届高三高考化学二轮复习+题型突破30　原子核外电子排布规范解答及原因解释含答案

2025届高三高考化学二轮复习题型突破30原子核外电子排布规范解答及原因解释1.(2024·浙江6月选考)下列有关单核微粒的描述正确的是。

A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种B.Na的第二电离能>Ne的第一电离能C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2D.Fe原子变成Fe+,优先失去3d轨道上的电子2.(2024·浙江1月选考)氮和氧是构建化合物的常见元素。请回答:下列说法正确的是。

A.电负性:B>N>OB.离子半径:P3-<S2-<Cl-C.第一电离能:Ge<Se<AsD.基态Cr2+的简化电子排布式:[Ar]3d43.(2023·浙江6月选考)氮的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:基态N原子的价层电子排布式是。

4.(2023·浙江1月选考)硅材料在生活中占有重要地位。请回答:由硅原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,有关这些微粒的叙述,正确的是。

A.微粒半径:③>①>②B.电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③D.得电子能力:①>②5.(2024·新课标卷)Ni(CO)4(四羰合镍,沸点43℃)可用于制备高纯镍,也是有机化合物羰基化反应的催化剂。回答下列问题:Ni基态原子价电子的轨道表示式为。

6.(2024·全国甲卷)ⅣA族元素具有丰富的化学性质,其化合物有着广泛的应用。回答下列问题:该族元素基态原子核外未成对电子数为。

7.(2024·山东卷)锰氧化物具有较大应用价值,回答下列问题:Mn在元素周期表中位于第周期

族;同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是(填元素符号)。

考情分析:物质结构与性质综合题为“拼盘”命题题型,各小题之间相对独立,其中原子结构与性质是必考内容。考查角度:(1)电子排布式或电子排布图的规范书写等。(2)电离能、电负性大小、微粒半径的比较与原因解释。1.原子核外电子排布的“三”规律能量最低原理原子核外电子总是先占据能量最低的原子轨道泡利原理每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子洪特规则当电子排布在同一能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,而且自旋状态相同2.特殊基态原子的价电子排布(1)7个主族和0族元素价电子排布族价电子排布式ⅠAns1ⅡAns2ⅢAns2np1ⅣAns2np2ⅤAns2np3ⅥAns2np4ⅦAns2np50ns2np6(2)第四周期副族和第Ⅷ族元素价电子排布族元素名称元素符号价电子排布式ⅢB钪21Sc3d14s2ⅣB钛22Ti3d24s2ⅤB钒23V3d34s2ⅥB铬24Cr3d54s1ⅦB锰25Mn3d54s2ⅧB铁26Fe3d64s2钴27Co3d74s2镍28Ni3d84s2ⅠB铜29Cu3d104s1ⅡB锌30Zn3d104s23.Cr、Cu原子的核外电子排布式①Cr的核外电子排布:因3d5为半充满状态,比较稳定,故该原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,或[Ar]3d54s1。②Cu的核外电子排布:因3d10为全充满状态,比较稳定,故该原子的电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s1,或[Ar]3d104s1。1.(1)(2022·全国乙卷)氟原子激发态的电子排布式有,其中能量较高的是(填标号)。

a.1s22s22p43s1 b.1s22s22p43d2c.1s22s12p5 d.1s22s22p33p2(2)(2024·江浙高三联考)硫及其化合物种类繁多,应用广泛。请回答:基态硫原子的价层电子排布图是。

2.(2023·衢州、丽水、湖州质量检测)第二电离能:CuZn(填“>”“<”或“=”),判断依据是

。

3.(2023·宁波选考模拟)BF3形成的化合物中配位键的强度:BF3·N(CH3)2ClBF3·N(CH3)Cl2(填“>”“<”或“=”),理由是

。

4.(2024·温州第三次测试)请回答:(1)基态Fe价电子轨道表示式为。

(2)已知铁的电离能数据如下:电离能/(kJ·mol-1)I1I2I3I4……Fe759156125975290……则,铁的第四电离能(I4)大于第三电离能(I3)的可能原因是

。

5.(2024·浙南名校联盟)氟及其化合物种类繁多,应用广泛。请回答:基态F原子的价层电子排布式是。

6.(2024·浙江稽阳联谊学校高三联考)磷及其化合物用途广泛。请回答:基态磷原子价层电子的轨道表示式是。某激发态P原子的电子排布式为[Ne]3s13p33d1,该P原子中共有种能量不同的电子。

7.完成下列各题:(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar],

有个未成对电子。

(2)镍元素基态原子的电子排布式为,3d能级上的未成对的电子数为。

(3)第四周期核外电子排布未成对电子数和周期数相同的基态原子的核外电子排布式(简写)。

(4)与Cu同周期且基态原子核外单电子数与Cu相同的元素还有种。参考答案题型突破30原子核外电子排布规范解答及原因解释真题导航1.AB解析A.根据原子核外电子排布规律,基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种,A项正确;B.Na的第二电离能指气态基态Na+失去一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量,Na+和Ne具有相同的电子层结构,Na+的核电荷数大于Ne,Na+的原子核对外层电子的引力大于Ne的,故Na的第二电离能>Ne的第一电离能,B项正确;C.Ge的原子序数为32,基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2,C项错误;D.基态Fe原子的价电子排布式为3d64s2,Fe原子变成Fe+,优先失去4s轨道上的电子,D项错误。2.CD解析同一周期,从左到右,电负性依次增强,故顺序为O>N>B,A错误;核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,故顺序为P3->S2->Cl-,B错误;同一周期,从左到右,电离能呈增大的趋势,第ⅤA族和第ⅥA族相反,故顺序为Ge<Se<As,C正确;基态Cr的简化电子排布式:[Ar]3d54s1,Cr2+的简化电子排布式为[Ar]3d4,D正确。3.2s22p3解析N核电荷数为7,核外有7个电子,基态N原子电子排布式为1s22s22p3,则基态N原子的价层电子排布式是2s22p3。4.AB解析电子排布式分别为:①[Ne]3s23p2、②[Ne]3s23p1、③[Ne]3s23p14s1,可推知分别为基态Si原子、基态硅离子、激发态Si原子;A项,根据微粒电子层数及各层电子数多少可推知,微粒半径:③>①>②,A正确;B项,电子排布属于基态原子(或离子)的是:①②,B正确;C项,硅的第二电离能大于第一电离能②>①,激发态电子能量高于基态,失去一个电子所需能量较少,①>③,即②>①>③,C错误;D项,硅离子得电子能力强于硅原子,即得电子能力:②>①,D错误;故选AB。5.解析Ni为28号元素,基态Ni原子的价电子排布式为3d84s2,价电子的轨道表示式为。6.2解析基态ⅣA族元素的价电子排布式为ns2np2,核外未成对电子数为2。7.四ⅦBCr解析Mn的原子序数为25,位于元素周期表第四周期ⅦB族;基态Mn的电子排布式为[Ar]3d54s2,未成对电子数有5个,同周期中,基态原子未成对电子数比Mn多的元素是Cr,基态Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,有6个未成对电子。模拟预测1.(1)add(2)解析(1)F的原子序数为9,其基态原子电子排布式为1s22s22p5,1s22s22p43s1为基态氟原子2p能级上的1个电子跃迁到3s能级上,属于氟原子的激发态,a正确;1s22s22p43d2,核外共10个电子,不是氟原子,b错误;1s22s12p5,核外共8个电子,不是氟原子,c错误;1s22s22p33p2为基态氟原子2p能级上的2个电子跃迁到3p能级上,属于氟原子的激发态,d正确;而同一原子3p能级的能量比3s能级的能量高,因此能量较高的是1s22s22p33p2。(2)基态硫原子的价层电子排布式为3s23p4,根据洪特规则和泡利原理可知,基态硫原子的价层电子排布图为。2.>Cu和Zn失去一个电子后价层电子排布分别为3d10、3d104s1,前者属于全充满状态,再失去一个电子更难解析基态Cu+核外价电子为3d10,3d轨道为全满较稳定状态,不容易再失去一个电子;基态Zn+核外价电子为3d104s1,4s轨道有1个电子,容易失去1个电子形成锌离子;故第二电离能:Cu>Zn。3.>Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出与BF3形成配位键,即形成的配位键稳定性低解析Cl电负性大,N(CH3)Cl2中Cl原子多,使N电子云密度降低,N的孤电子对不易给出与BF3形成配位键,即形成的配位键稳定性低。4.(1)(2)Fe失去3个电子后,形成的Fe3+为3d5半充满,结构稳定,难失去第4个电子,所以第4电离能比第3电离能大很多解析(1)Fe是26号元素,价层电子排布式为3d64s2,基态Fe原子价层电子的轨道表示式为;(2)Fe原子价层电子排布式为3d64s2,Fe失去3个电子后,形成的Fe3+为3d5半充满,结构稳定,难失去第4个电子,所以第4电离能比第3电离能大很多。5.2s22p5解析F是9号元素,根据核外电子排布规律可知F原子的价层电子排布式为2s22p5。6.(1)6解析(1)P为15号元素,电子排布式为[Ne]3s23p3,其价电子排布式为,该激发态P原子的电子在10个原子轨道上运动,在1s、2s、2p、3s、3p、3d运动的电子能量不同,因此有6种能量不同的电子。7.(1)3d104s24p22(2)[Ar]3d84s22(3)[Ar]3d64s2(4)4解析(1)Ge处于第四周期第ⅣA族,根据核外电子排布规则,基态Ge原子核外电子排布式为[Ar]3d104s24p2;根据洪特规则,基态Ge原子有2个未成对电子。(2)镍元素的原子序数为28,根据核外电子排布规律,基态Ni原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2,根据洪特规则,Ni原子3d轨道上有2个未成对电子。(3)第四周期元素中未成对电子数为4的元素是Fe,Fe原子的原子序数为26,基态核外电子排布式简写为[Ar]3d64s2。(4)Cu为29号元素,其4s轨道上有一个未成对电子,与Cu同周期且基态原子核外未成对电子数为1的元素有K(4s1)、Sc(3d14s2)、Ga(4s24p1)、Br(4s24p5)共4种。2025届高三高考化学二轮复习题型突破31化学键、杂化方式及原因解释1.(2024·浙江1月选考)氮和氧是构建化合物的常见元素。请回答:H2N-NH2+H+H2N-NH3+,其中-NH2的N原子杂化方式为。2.(2023·浙江6月选考)氮的化合物种类繁多,应用广泛。请回答:与碳氢化合物类似,N、H两元素之间也可以形成氮烷、氮烯。①下列说法不正确的是。

A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:1s22s12p33s1B.化学键中离子键成分的百分数:Ca3N2>Mg3N2C.最简单的氮烯分子式:N2H2D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp3②氮和氢形成的无环氮多烯,设分子中氮原子数为n,双键数为m,其分子式通式为。

3.(2024·新课标卷)Ni(CO)4(沸点43℃)结构如图所示,其中含有σ键的数目为,

Ni(CO)4晶体的类型为。

4.(2024·全国甲卷)(1)CaC2俗称电石,该化合物中不存在的化学键类型为(填标号)。

a.离子键 b.极性共价键c.非极性共价键 d.配位键(2)一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷,其中电负性最大的元素是,硅原子的杂化轨道类型为。

5.(2024·山东卷)[BMIM]+BF4−(见图)是MnOx晶型转变的诱导剂。BF4−的空间构型为;[BMIM]+中咪唑环存在Π5考情分析:物质结构和性质是高考必考内容,分子结构是一项重要考查内容。考查角度:(1)化学键的类型。(2)杂化轨道类型的判断及应用。1.离子键离子键存在于离子化合物中。一般阴、阳离子的电荷越多、离子半径越小,离子键越强。2.共价键(1)共价键的键参数(2)键的极性的判断与应用①键的极性的判断方法:同种元素形成的共价键(A-A型)为非极性共价键。不同种元素形成的共价键(A-B型)为极性共价键。②判断共价键的极性强弱:成键原子的电负性之差越大,键的极性越强。如:极性:H—F>H—Cl>H—Br③比较酸性甲酸(HCOOH)>乙酸(CH3COOH)>丙酸(C2H5COOH);三氟乙酸(CF3COOH)>三氯乙酸(CCl3COOH)>二氯乙酸(CHCl2COOH)>氯乙酸(CH2ClCOOH)(3)σ键、π键共价键举例说明单键(σ键)①相同原子之间形成的共价键是非极性键,如Cl2;不同原子之间形成的共价键是极性键,如HCl;②分子中的大π键可用符号Πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,如苯分子中的大π键可表示为Π66,NNO3−:SO2:,

O3:,

CO32−双键(1个σ键、1个π键)三键(1个σ键、2个π键)—C≡C—大π键3.计算大π键中电子数的步骤(1)确定分子中价电子总数。(2)找出分子中的σ键以及不与π键p轨道平行的孤电子对的轨道。(3)用价电子总数减去这些σ键中的电子数和孤电子对中的电子数,剩余的就是填入大π键的电子数。4.中心原子杂化类型(或杂化轨道类型)的判断(1)根据中心原子的价层电子对数判断中心原子价层电子对数23456杂化类型spsp2sp3sp3dsp3d2(2)根据分子的结构式判断(一般用于有机物分子中C、N的杂化类型判断)杂化类型sp3sp2spC的成键方式4个单键1个双键和2个单键1个三键和1个单键N的成键方式3个单键1个双键和1个单键1个三键(3)根据键角判断若键角为109°28'或接近109°28',则为sp3杂化;若键角为120°或接近120°,则为sp2杂化;若键角为180°,则为sp杂化。(4)根据等电子体原理判断如CO2是直线形分子,SCN-、N3−与CO2互为等电子体,所以其空间结构也为直线形1.(2024·浙江三校高三联考)分析物质的结构可以解释物质的性质。请回答:八硝基立方烷结构如图所示,是一种新型高能炸药,其爆炸性强的原因是

。

2.(2024·浙江高中高三联考)硫及其化合物种类繁多,应用广泛。请回答:S2O82−中的O-O比H2O2中的更(填“难”或“易”)断裂。其原因是。

3.黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是生产铜、铁和硫酸的原料。回答下列问题:①已知吡咯中的各个原子均在同一平面内,则吡咯分子中N原子的杂化类型为。

②1mol吡咯分子中所含的σ键总数为个。分子中的大π键可用Πnm表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数,则吡咯环中的大π键应表示为4.(2024·金丽衢州十二校高三第一次联考)N、P是同一族元素,P能形成PCl3、PCl5两种氯化物,而N只能形成一种氯化物NCl3,而不能形成NCl5,原因是

。

5.完成下列题目。(1)一氯乙烷(C2H5Cl)、一氯乙烯(C2H3Cl)、一氯乙炔(C2HCl)分子中,C-Cl键长的顺序是,理由:①C的杂化轨道中s成分越多,形成的C—Cl键越强;②

。

(2)氮原子间能形成氮氮三键,而砷原子间不易形成三键的原因是

。

(3)已知一氧化碳与氮气结构相似,键能数据如下:(单位kJ·mol-1)结合数据说明CO比N2活泼的原因

。

C—O或N—NCO或NNC≡O或N≡NCO357.7798.91071.9N2154.8418.4941.7(4)紫外光的光子所具有的能量约为399kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因

。

共价键C—CC—NC—S键能/kJ·mol-1347305259(5)金刚石中的C—C的键长大于C60中C—C的键长的原因是

。

(6)已知部分键能数据(单位kJ·mol-1)如下:共价键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能348413351226318452回答下列问题:①通常条件下,比较CH4和SiH4的稳定性强弱:。

②硅与碳同族,也有一系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是

。

③SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是

。参考答案题型突破31化学键、杂化方式及原因解释真题导航1.sp3解析—NH2的价层电子对数3+5−1×32=4,故杂化方式为sp32.①A②NnHn+2-2m(m≤n2,m为正整数解析①A.能量最低的激发态N原子应该是2p能级上一个电子跃迁到3s能级,其电子排布式:1s22s22p23s1,故A错误;B.钙的金属性比镁的金属性强,则化学键中离子键成分的百分数:Ca3N2>Mg3N2,故B正确;C.氮有三个价键,最简单的氮烯即含一个氮氮双键,另一个价键与氢结合,则其分子式:N2H2,故C正确;D.氮烷中N原子有一对孤对电子,有三个价键,则氮原子的杂化方式都是sp3,故D正确。②氮和氢形成的无环氮多烯,一个氮的氮烷为NH3,两个氮的氮烷为N2H4,三个氮的氮烷为N3H5,四个氮的氮烷为N4H6,设分子中氮原子数为n,其氮烷分子式通式为NnHn+2,根据有一个氮氮双键,则少2个氢原子,因此当双键数为m,其分子式通式为NnHn+2-2m(m≤n2,m为正整数)3.8分子晶体解析单键为σ键,三键中含1个σ键和2个π键,由Ni(CO)4的结构可知,其中含有σ键的数目为8;Ni(CO)4沸点低,为分子晶体。4.(1)bd(2)Csp3解析(1)CaC2中Ca2+与C22−之间为离子键,C22−中C与C之间为非极性共价键,故不存在极性共价键和配位键。(2)该物质中含有H、C、Si元素,其中C的电负性最大;Si形成4个σ键,5.正四面体形sp2解析BF4−中B形成4个σ键(其中有1个配位键),为sp3杂化,空间构型为正四面体形;咪唑环存在Π56大π键,N原子形成3个σ键,核心整合2.(3)Π模拟预测1.八硝基立方烷的碳碳键角为90°,其杂化方式为sp3,在动力学上不稳定;其分解产物为稳定的CO2和N2,反应熵增加较大,且放热量大,爆炸性很强解析八硝基立方烷的碳碳键角为90°,其杂化方式为sp3,在动力学上不稳定;其分解产物为稳定的CO2和N2,反应熵增加较大,且放热量大,爆炸性很强。2.易S2O82−中的O—O与S相连,S的电负性大于H,即S对O—O中的电子对吸引力大于H,使O—O中O原子的电子云密度降低,故S2O82−中的O—O比H解析比较两者O—O键的牢固程度,主要看O所连的原子的电负性强弱,S2O82−中的O—O与S相连,S的电负性大于H,即S对O—O中的电子对吸引力大于H,使O—O中O原子的电子云密度降低,故S2O82−中的O—O比H3.①sp2②10NAΠ解析①已知吡咯中的氮原子及与其相连的原子均在同一平面内且为平面三角形,则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2。②根据分子结构可知1mol吡咯分子中有8mol单键、2mol双键,所以所含的σ键总数为10NA;吡咯环分子中形成大π键的原子数为5个;氮原子中未参与成键的电子为1对,碳碳原子间除了形成σ键外,还有4个碳分别提供1个电子形成