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]4s24P2

D.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。

•H2O

OC1

请回答：

下列说法正确的是。

A.电负性:B>N>0

B.离子半径:P3ys2-<C1

C.第一电离能:Ge<Se<As

D.基态CF+的简化电子排布式:[Ar]3d4

3.（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]3s23p-③[Ne]3s23Pl4s1,有关

这些微粒的叙述，正确的是o

A.微粒半径:③，①〉②

B.电子排布属于基态原子（或离子）的是:①②

C.电离一个电子所需最低能量:①>②>③

D.得电子能力:①>②

5.（2024.新课标卷）Ni（CO）4（四跋合镇，沸点43℃）可用于制备高纯保，也是有机化合物班基化反应的

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）镒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。

L原子核外电子排布的“三”规律

能量最

原子核外电子总是先占据能量最低的原子轨道

低原理

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

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

洪特规则

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

IAns1

IIAns2

IIIAns2np1

IVAns2np2

VAns2np3

VIAns2np4

VHAns2np5

0ns2np6

⑵第四周期副族和第VM族元素价电子排布

族元素名称元素符号价电子排布式

IIIB铳21SC3dl4s2

IVB钛22Ti3d24s2

VB钗23V3d34s2

VIB铭24Cr3d54sl

VHB镒25M113d54s2

铁26Fe3d64s2

VIDB钻27C03d74s2

锲28Ni3d84s2

IB铜29C113d104sl

IIB锌3oZn3d104s2

3.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:Is22s22P63s23P63d54s)

或[Ar]3d54SL

②Cu的核外电子排布:因3d1°为全充满状态，比较稳定，故该原子的电子排布式:Is22s22P63s23P63di°4s）

或[Ar]3dI04SL

1.⑴（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.Is22s22P43slb.Is22s22P43d2

c.Is22sl2P5d.Is22s22P33P2

⑵（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罐洲、丽水、湖州质量检测）第二电离能:CuZn（填或J第判断依据是

O

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）2C1BF3-N（CH3）C12（填

或理由是________________________________________

4.（2024.温州第三次测试）请回答:

⑴基态Fe价电子轨道表示式为________________________________________

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]3sl3P334,该P

原子中共有种能量不同的电子。

7.完成下列各题：

⑴基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar],

有个未成对电子。

⑵银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。

⑶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）0

⑷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

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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Is22s22P63s23P6一种,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Fet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0>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->C1-,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]3d54si,CF+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Is22s22P+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]3s23p；③[Ne]3s23Pl4。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AB0

5.3d4s

解析Ni为28号元素，基态Ni原子的价电子排布式为3d84s1价电子的轨道表示式为

3d4s0

6.2

解析基态WA族元素的价电子排布式为侬2硬5核外未成对电子数为2o

7.四VDBCr

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]3d54s1

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

3s3P

l.(l)add(2)®区，

解析(1)F的原子序数为9,其基态原子电子排布式为Is22s22P5,1s22s22P43sl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;Is22s22P43d5核外共10个电子，不是氟原

子,b错误;Is22sl2P印核外共8个电子，不是氟原子,c错误;Is22s22P33P2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Is22s22P33P\⑵基态硫原子的价层电子排布式为3s23Pt根据洪特规则和泡利原

3s,3p,

理可知，基态硫原子的价层电子排布图为凶।但小o

2.>Cu和Zn失去一个电子后价层电子排布分别为3d1。、3』。4$1,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3刖砥1,4s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.>C1电负性大,N(CH3)C12中C1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C1电负性大,N(CH3)C12中C1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。

3d4s

4.⑴BHSSSU区

(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⑴Fe是26号元素，价层电子排布式为3d64s5基态Fe原子价层电子的轨道表示式为

3d4s

榻MWE巴;⑵Fe原子价层电子排布式为3d64s5Fe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。

3s3p

6.(i)06

3s3p

解析(1)P为15号元素，电子排布式为[Ne]3s23P)其价电子排布式为亚IM"L该激发态P原子

的电子在10个原子轨道上运动，在Is、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.⑴3d104s24P22⑵[Ar]3d84s22(3)[Ar]3d64s2(4)4

解析(l)Ge处于第四周期第WA族，根据核外电子排布规则，基态Ge原子核外电子排布式为

仄力3击。4s24P)根据洪特规则，基态Ge原子有2个未成对电子。⑵镁元素的原子序数为28,根据核外

电子排布规律，基态Ni原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63d84s2,根据洪特规则,Ni原子3d轨道上

有2个未成对电子。⑶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。⑷Cu为29号元素，其4s轨道上有一个未成对电子，与Cu同周

21

期且基态原子核外未成对电子数为1的元素有K(4SRSc(3』4s+Ga(4s4p)xBr(4s24P与共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+―>HzN-NH，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o

A.能量最低的激发态N原子的电子排布式:Is22sl2P33sl

B.化学键中离子键成分的百分数:Ca3N2>Mg3N2

C.最简单的氮烯分子式:N2H2

D.氮烷中N原子的杂化方式都是sp3

②氮和氢形成的无环氮多烯，设分子中氮原子数为〃，双键数为犯其分子式通式

为。

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

为,

Ni（CO）4晶体的类型为-

o

^

c

—

C飞

O夕三O

。

4.（2024.全国甲卷）（l）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

产

"tSi玉

I

⑵一种光刻胶薄膜成分为聚甲基硅烷H，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]+BF£（见图）是MnO.r晶型转变的诱导剂。BF£的空间构型

为中咪唾环存在盛大71键，则N原子采取的轨道杂化方式为0

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。⑵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

⑴共价键的键参数

键能一［决定

分子的稳定性一决定

键长二决定分子的性质

键角上分子的空间结构一

⑵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—C1>H—Br

③比较酸性

甲酸(HCOOH)>乙酸(CH3co0H)>丙酸(C2H5co0H)；三氟乙酸(CF3co0H)>三氯乙酸(CChC00H)>

二氯乙酸(CHC12co0H)>氯乙酸(CH2cle00H)

⑶。键、兀键

共价键举例说明

\/

单键G键）—C—C—

/\

①相同原子之间形成的共价键是非极性键，如C12；不同

双键\/

c=c原子之间形成的共价键是极性键,如HC1;

（1个。键、1个兀键）/\

②分子中的大兀键可用符号n。小表示,其中加代表参与形

三键

—c=c—成大71键的原子数,n代表参与形成大71键的电子数,如

（1个。键、2个兀键）

苯分子中的大71键可表示为

晦Ns：____________________________________________,

NO3:___________________________________________,

大兀键0S02:___________________________________________,

03：___________________________________________,

CO"__________________________________________

3.计算大兀键中电子数的步骤

⑴确定分子中价电子总数。

⑵找出分子中的。键以及不与兀键P轨道平行的孤电子对的轨道。

⑶用价电子总数减去这些。键中的电子数和孤电子对中的电子数,剩余的就是填入大兀键的电子数。

4.中心原子杂化类型（或杂化轨道类型）的判断

⑴根据中心原子的价层电子对数判断

中心原子价

23456

层电子对数

233

杂化类型SPspsp,spdsp3d2

⑵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）

32

杂化类型spspSP

c的成1个双键和1个三键和

4个单键

键方式2个单键1个单键

N的成1个双键和

3个单键1个三键

键方式1个单键

⑶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sp?杂化;若键角为180°,

则为sp杂化。

⑷根据等电子体原理判断

如CO2是直线形分子,SCN-、NJ与CO2互为等电子体，所以其空间结构也为直线形,中心原子均为sp

杂化。

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:

O2N

NO2

NO2

NO2

O2N

NO2

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:

O()

II

S2Q2­0°中的0-0比H2O2中的更（填“难”或“易”）断裂。其原因

是________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________O

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已知此咯中的各个原子均在同一平面内，则此咯分子中N原子的杂化类型

为0

喷咯

②1mol毗咯分子中所含的O键总数为个。分子中的大71键可用表示，其中机代表参与

形成大71键的原子数〃代表参与形成大71键的电子数，则此咯环中的大71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PC13、PC15两种氯化物，而N

只能形成一种氯化物NC13,而不能形成NC15,原因是

5.完成下列题目。

⑴一氯乙烷（C2H5CI）、一氯乙烯（C2H3C1）、一氯乙怏（C2HC1）分子中,C-C1键长的顺序

是，理由：①C的杂化轨道中s成分越多，形成的C—C1键越强;

②___________________________________________________

⑵氮原子间能形成氮氮三键，而碑原子间不易形成三键的原因

是______________________________________

⑶已知一氧化碳与氮气结构相似,键能数据如下：（单位kJ.moH）结合数据说明CO比N?活泼的原

c—0或c-o或C三0或

N-NN=NN三N

CO357.7798.91071.9

N2154.8418.4941.7

⑷紫外光的光子所具有的能量约为399kJ.molL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/klmoE347305259

⑸金刚石中的C—C的键长大于Cao中C—C的键长的原因

是______________________________________

⑹已知部分键能数据（单位kJ.mol』）如下:

共价

c-cC-Hc—0Si—SiSi—HSi—0

键

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煌多，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

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l.sp3

解析一NHz的价层电子对数3++=4,故杂化方式为sp3。

2.①A②NnH»+2-2m(m<^,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:Is22s22P23sL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

sp)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〃，其氮烷分子式通式为N〃H"+2,根据有一个氮

氮双键，则少2个氢原子，因此当双键数为〃其分子式通式为=附为正整数)。

3.8分子晶体

解析单键为6键，三键中含1个。键和2个兀键，由Ni(C0)4的结构可知，其中含有a键的数目为

8；Ni(CO)4沸点低，为分子晶体。

4.(l)bd⑵Csp3

解析(l)CaC2中Ca2+与C>之间为离子键,C歹中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。⑵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。键，杂化轨道类型为

3

sp0

5.正四面体形sp2

解析BF£中B形成4个。键(其中有1个配位键)，为sp3杂化，空间构型为正四面体形;咪嘤环存在ng

2

大兀键,N原子形成3个o键，杂化方式为sp0

核心整合

2.⑶ngn*nt聪/

模拟预测

1.八硝基立方烷的碳碳键角为90。,其杂化方式为sp,在动力学上不稳定;其分解产物为稳定的CO2和

N2,反应牖增加较大，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

C02和N2,反应嫡增加较大，且放热量大，爆炸性很强。

2.易S201-中的0—0与S相连,S的电负性大于H,即S对0—0中的电子对吸引力大于H,使0—0

中0原子的电子云密度降低，故S2O仁中的0—0比H2O2中更易断裂

解析比较两者0—0键的牢固程度，主要看o