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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第28 讲 核外电子排布、电离能、电负性、分区 （讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】原子核外电子排布+5 道例题
【知识点2】电离能及其变化规律+5 道例题
【知识点3】电负性及其变化规律+5 道例题
【知识点4】元素周期表的分区+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
【知识点1】原子核外电子排布
1、能层(n)：在多电子原子中，按照核外电子的能量不同将其分成不同能层(电子层)。
电子层数(n)
1
2
3
4
5
6
7
符号
K
L
M
N
O
P
Q
电子离核远近
近→远
电子能量高低
低→高
核外电子总是先排布在能量最低的电子层里，然后再按照由里向外的
顺序依次排布在能量逐渐升高的电子层里
数量规律
①每层最多容纳的电子数为2n2个。
②最外层电子数不超过8 个(K 层为最外层时电子数不超过2 个)。
③次外层电子数不超过18 个，倒数第三层不超过32 个。
④对于主族元素，除最外层外，每一层的电子数必须为2n2这个数值。
2、能级、原子轨道
在多电子原子中，同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级。能级用相应能层的序
数和字母s、p、d、f 组合在一起来表示，如n 能层的能级按能量由低到高的顺序排列为ns、np、nd、nf
等，即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。s、p、d、f 能级可容纳的电子数为1、3、5、7 的二倍。
能层(n)
一
二
三
四
五
六
七
符号
K
L
M
N
O
P
Q
能级符号
1s
2s
2
p
3s
3p
3
d
4s
4p
4
d
4f
5s
5p
……
……
……
轨道数
1
1
3
1
3
5
1
3
5
7
1
3
能级最多电子
数
2
2
6
2
6
1
0
2
6
1
0
14
2
6
……
……
……
能层最多电子
数
2
8
18
32
……
……
2n2
电子离核远近
近→远
电子能量高低
低→高
1
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3、原子或离子结构示意图、电子云、原子轨道形状
电子云是处于一定空间运动状态的电子在原子核外空间的概率密度分布的形象化描述。由于核外电子
的概率密度分布看起来像一片云雾，因而被形象地称作电子云。离核越近，电子出现的概率越大，黑点越
密集，如2s 电子云比1s 电子云更扩散。电子云图中的黑点不代表一个电子，每个黑点表示电子在该处出
现过一次。
s 能级
p 能级
s 原子轨道呈球形
p 原子轨道呈哑铃形(纺锤形)
4．基态原子的核外电子排布原则
能量最低原理
在构建基态原子时，电子将尽可能地占据能量最低的原子轨道，使整个原子的能量
最低。遵循以下顺序填充到各能级中：1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d、4p、5s、
4d、5p、6s、4f、5d、6p、7s……
泡利原理
在一个原子轨道里，最多只能容纳2 个电子，而且它们的自旋状态相反，任何一个
原子里绝不会出现运动状态完全相同的电子。如：2s 轨道上的电子排布为
，
不能表示为
。
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。如：2p3 的电子排布为
，不能表示为
或
。
洪特规则特例
当能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)时原
2
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子的能量较低，如：
24Cr 的电子排布式为[Ar]3d54s1，
29Cu 的电子排布式为[Ar]3d104s1。
5、核外电子的排布表示方法
表示方法
以硫原子为例
原子结构示意图
原子核外电子排布式
1s22s22p63s23p4
简化原子核外电子排布式
[Ne]3s23p4
方括号[ ]里的符号的意义是该元素上一个周期的惰性气体
电子排布式的结构，称为“原子实”。
原子核外电子排布图
（轨道表示式）
原子核外价电子（外围电子）排布式
3s23p4
原子核外价电子（外围电子）排布图
（轨道表示式）
(1)简化电子排布式
一般用“[稀有气体]＋价层电子”的形式表示。如Cu：[Ar]3d104s1。但31 号元素(Ga)及以后的主
族p 区元素书写简化电子排布式时除价层电子外还应加上nd10，如33As：[Ar]3d104s24p3。
实例
氮
钠
铁
铬
电子排布式
1s22s22p3
1s22s22p63s1
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d54s1
简化的电子排布式
[He]2s22p3
[Ne]3s1
[Ar]3d64s2
[Ar]3d54s1
(2)价层电子（外围电子）排布式
对于主族元素和0 族元素，写出最外层电子排布式即可；
过渡元素的外围电子一般包括最外层的s 电子和次外层的d 电子，有的还包括倒数第三层的f 电
子。价层电子排布式能反映基态原子的能层数和参与成键的电子数以及最外层电子数。
实例
氮
钠
钙
铁
铜
简化电子排布式
[He]2s22p3
[Ne]3s1
[Ar]4s2
[Ar]3d64s2
[Ar]3d104s1
外围电子排布式
2s22p3
3s1
4s2
3d64s2
3d104s1
(3)电子排布图(轨道表示式)
核外电子排布图能直观地反映出原子的核外电子的自旋情况以及成对的电子对数和未成对电子
数。
3
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硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4
a．运动状态等于电子数
S 原子核外有16 个电子，则有16 种不同运动状态的电子
b．空间运动状态等于轨道
数
S 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4 ，其轨道数为
1+1+3+1+3=9，则有9 种不同的空间运动状态
c．伸展方向看轨道类型
S 原子的s 轨道为球形，只有1 种伸展方向，p 轨道有3
种伸展方向，则共有4 种不同的伸展方向
d．不同能量的电子看能级
数
S 原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4，有5 种不同能量
的电子
e．运动范围看电子层
S 原子的核外有3 个电子层，有3 种不同的运动范围
(4)离子的电子排布式书写：原子失去电子时总是先失去最外层电子，然后失去次外层电子，之后是
倒数第三层电子……。
实例
Fe2＋
Fe3＋
O2－
电子排布式
[Ar]3d6
[Ar]3d5
1s22s22p6
对于主族元素的原子来说，一般只失去最外层电子，而过渡元素的原子可能还会进一步失去内层
电子；原子得到电子时，一般总是填充到最外能层未填满的能级上。
6．电子跃迁与原子光谱
①基态原子：处于最低能量状态的原子。
②激发态原子：基态原子吸收能量后，电子跃迁到较高能级，变为激发态原子。
不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光，利用光谱仪摄取各种元素原子的吸收光谱或
发射光谱，总称原子光谱。在现代化学中，常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素，称为光谱分析。
如：
①科学家们通过太阳光谱的分析发现了稀有气体氦，化学研究中利用光谱分析检测一些物质的存在与
含量。
②焰色反应为发射光谱。
【例1】人类对核外电子运动的认识是不断进步的。下列说法正确的是
4
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A．电子的运动与行星相似，围绕原子核在一定的轨道上高速旋转
B．电子云图中的小黑点密表示该核外空间的电子多
C．
电子能量较高，总是在比
电子离核更远的地方运动
D．碳原子的核外电子排布由
变为
过程中释放能量
【答案】D
【详解】A．电子是微观粒子。其运动与宏观物体行星不同，电子的运动有一定的区域，有一定的范围，
没有固定的轨道，故A 错误；
B．小黑点的密表示电子出现的机会多，不表示在该核外空间的电子数多，故B 错误；
C．4s 电子能量高于3s 电子，4s 电子在离核更远的地方的出现几率比3s 电子大，不一定总是在比3s 电子
离核更远的地方运动，故C 错误；
D．基态碳原子
吸收能量，电子跃迁到激发态
，但由激发态重新回
到基态会释放能量，故D 正确；
故选：D。
【例2】下列化学用语正确的是
A．
的电子式：
B．基态碳原子的核外电子排布图：
C．镁原子最外层电子的电子云轮廓图：
D．
的名称：
二甲基
乙基己烷
【答案】B
【详解】A．
为过氧化钙，由Ca2+和过氧根离子（
）构成，过氧根离子中两个氧原子间存在共用
电子对，电子式应为
，题中的电子式为氧化钙的电子式，A 错误；
B．基态碳原子（
）的2p 能级有3 个轨道，根据洪特规则，2p 电子应分占不同轨道且自旋平行，
B 正确；
C．镁原子最外层电子为
，s 轨道电子云轮廓图为球形，题中图示为p 轨道（哑铃形，且沿x 轴伸展）
的轮廓图，C 错误；
D．该有机物主链为6 个碳（己烷），从离取代基最近端编号，2 号碳连2 个甲基（2,2-二甲基），4 号碳
连1 个甲基，名称为2,2,4-三甲基己烷，D 错误；
故选B。
【例3】下列化学用语或图示表述不正确的是
A．中子数为10 的氧原子：
B．基态N 原子的价层电子轨道表示式：
C．
分子的VSEPR 模型：
5
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D．
的名称：3-甲基戊烷
【答案】C
【详解】A．中子数为10 的氧原子，质量数为10+8=18，符号表示为：
，A 正确；
B．氮元素的原子序数为7，基态原子的价层电子排布式为2s22p3，轨道表示式为
，B 正确；
C．
分子中N 原子价层电子对个数为3+
=4，有1 个孤电子对，价层电子对互斥(VSEPR)模型
为四面体形，C 错误；
D．
的最长碳链为5 个碳原子，3 号碳上有一个甲基，其名称：3-甲基戊烷，D 正确；
故选C。
【例4】X、Y、Z、Q 都是元素周期表前四周期的元素，原子序数依次增大。基态X 原子的2p 轨道半充
满。基态Y 原子的M 层上电子数等于X 原子的核外电子总数。Z 的原子序数比Q 小1，基态Q 原子的最外
层电子数为1，其余各层电子均充满。回答下列问题：
(1)基态X 原子中能量最高的电子所占据的原子轨道形状为 ，Z 在元素周期表中的位置为 。
(2)基态Y 原子的核外电子共有 种不同的运动状态，基态Q 原子的核外电子排布式为 。
(3)由Mg、C 和元素Z 组成的新型超导材料晶体的立方晶胞结构如图所示。
①该新型超导材料的化学式为 ；
②若晶胞参数为a nm，阿伏加德罗常数的值为
，则晶胞中2 个Z 原子之间的最近距离为
nm，该晶体的密度为
。
(4)Z 与Q 的第二电离能
分别为
，
，
的原因是
。
【答案】
(1)哑铃形 第四周期第Ⅷ族
(2)17 [Ar]3d104s1
(3)MgNi3C
(4)Ni 核外电子排布式为[Ar]3d84s2，失去一个电子后价层电子排布式为3d84s1，为不稳定结构，易失去电
子，铜核外电子排布式为[Ar]3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，为全充满稳定结构，难失去
电子
【详解】X、Y、Z、Q 都是元素周期表前四周期的元素，原子序数依次增大。基态X 原子的2p 轨道半充
满，则电子排布式为1s22s22p3，则X 为N；基态Y 原子的M 层上电子数等于X 原子的核外电子总数，则
M 层有7 个电子，Y 为Cl。Z 的原子序数比Q 小1，基态Q 原子的最外层电子数为1，其余各层电子均充
满，则Q 为[Ar]3d104s1，Q 为铜，Z 为Ni，据此解答。
（1）X 为N，电子排布式为1s22s22p3，所以基态X 原子中能量最高的电子所占据的原子轨道形状为哑铃
型，Z 为Ni，原子序数为28，在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族，故答案为：哑铃形；
（2）Y 为Cl，有17 个核外电子，所以基态Y 原子的核外电子共有17 种不同的运动状态；，Q 为铜，为
6
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29 号元素，基态Q 原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1，故答案为：17；[Ar]3d104s1；
（3）①由晶胞结构可知，C 原子位于体心，个数为1，Mg 原子位于顶点，个数为
，Ni 原子位于面
心，个数为
，化学式为MgNi3C；
②若晶胞参数为a nm，则面对角线为
nm，阿伏加德罗常数的值为
，则晶胞中2 个Z 原子之间的
最近距离为面对角线的一半，为
nm，该晶体的密度为
=
，故
答案为：
；
；
（4）Z 为Ni，核外电子排布式为[Ar]3d84s2，失去一个电子后价层电子排布式为3d84s1，为不稳定结构，易
失去电子；Q 为铜，核外电子排布式为[Ar]3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，为全充满稳定
结构，难失去电子，所以铜的第二电离能大于Ni 的第二电离能，故答案为：Ni 核外电子排布式为
[Ar]3d84s2，失去一个电子后价层电子排布式为3d84s1，为不稳定结构，易失去电子，铜核外电子排布式为
[Ar]3d104s1，失去一个电子后价层电子排布式为3d10，为全充满稳定结构，难失去电子。
【例5】原子结构与元素周期表存在着内在联系。根据已学知识，回答下列问题：
(1)31 号元素镓(Ga)在元素周期表中的位置为第 周期 族。
(2)X 原子在第二电子层上只有一个空轨道，则X 的轨道表示式为 。
(3)基态
中，电子占据的能量最高的电子层符号是 ，该电子层有 个能级。
(4)写出原子序数最小的ⅠB 族元素原子的核外电子排布式： 。
(5)写出3p 轨道上有2 个未成对电子的元素符号： 。
(6)镍元素基态原子的核外电子排布式为 ，3d 能级上的未成对电子数为 。
(7)日常生活中广泛使用的不锈钢的生产过程中添加了某种元素，该元素的价电子排布式为
，该元素
的名称为 。
【答案】
(1)四 ⅢA
(2)
(3)M 3
(4)
或
(5)Si、S
(6)
或
2
(7)铬
【详解】（1）31 号元素镓(Ga)，核外电子数为31，核外有四个电子层，最外层3 个电子，故Ga 在元素周
期表中的位置为第四周期ⅢA 族。
（2）X 原子在第二电子层上只有一个空轨道，则其价电子排布式为
，X 为C 元素，轨道表示式为
。
（3）Ti 的原子序数为22，基态Ti 原子的电子排布式为
，故基态
的电子排布式为
，
电子占据能量最高的电子层符号为M，该电子层有3s、3p、3d 共3 个能级。
（4）原子序数最小的ⅠB 族元素为29 号Cu 元素，其核外电子排布式为
或
7
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。
（5）3p 轨道上有2 个未成对电子，则其价层电子排布式为
或
，分别对应元素Si 和S。
（6）Ni 是28 号元素，根据核外电子的排布规律可知，其基态原子的核外电子排布式为
或
，根据洪特规则可知，Ni 原子3d 能级上8 个电子尽可能分占5 个不同
的轨道，则未成对电子数为2。
（7）价电子排布式为
，即电子排布式为
，可知原子序数为24，该元素为铬。
【知识点2】电离能及其变化规律
1、第一电离能(I1)
气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，单位kJ·mol－1。
①同周期：从左到右总体呈现增大的变化趋势。同周期主族元素，第ⅡA 族(ns2np0)和第ⅤA 族
(ns2np3)，因p 轨道处于全空或半充满状态，比较稳定，所以其第一电离能分别大于同周期相邻的第ⅢA 族
和第ⅥA 族元素，如第一电离能：Mg>Al，P>S。
②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
2、逐级电离能
气态基态一价正离子再失去一个电子成为气态基态二价正离子所需的最低能量叫做第二电离能，第三
电离能和第四、第五电离能依此类推。由于原子失去电子形成离子后，若再失去电子会更加困难，因此同
一原子的各级电离能之间存在如下关系：I1<I2<I3……，这是因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电
荷数越来越高，离子半径也会越来越小，核对电子的引力作用增强，再要失去一个电子需克服的电性引力
也越来越大，消耗的能量也越来越高。
当相邻两级电离能变化倍数较大时，这两个电子可能分处于两个不同能层。
3、电离能的应用
①判断元素金属性的强弱：第一电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱。
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②判断元素的化合价(I1、I2……表示各级电离能)：如果某元素的In＋1≫In，则该元素的常见化合价为＋
n。如钠元素I2≫I1，所以钠元素的化合价为＋1。
③判断核外电子的分层排布情况：多电子原子中，元素的各级电离能逐级增大，有一定的规律性。当
电离能的变化出现突变时，电子层数就可能发生变化。
④反映元素原子的核外电子排布特点：同周期元素从左向右，元素的第一电离能并不是逐渐增大的，
当元素原子的核外电子排布是全空、半充满和全充满状态时，第一电离能就会反常的大。
【例1】短周期主族元素
的原子序数依次增大，且在前三周期均有分布，W 与X 同主族，Y
的基态原子的价层电子排布式为
原子的最外层电子数是次外层电子数的3 倍。下列说法正确的
是
A．第一电离能：
B．简单离子半径：
C．
的简单氢化物的水溶液均显酸性
D．电负性：
【答案】D
【详解】Y 的价层电子排布为nsnnpn+1，n=2 时对应N（2s22p3），Y 为N。Z 的最外层电子数为次外层的3
倍，次外层为2（第一层），故Z 为O（最外层6 电子）。 因Y(N)、Z(O)均为第二周期元素，再根据题干
“在前三周期均有分布”及原子序数递增可知，X 为第一周期元素，W 为第三周期元素。又因X、W 同主
族，可推断出X 为H，W 为Na。
A．N 的2p 轨道半充满更稳定，第一电离能N＞O，A 错误；
B．Na+、O2-、N3-核外电子排布相同，质子数越小，离子半径越大，离子半径顺序为Na+＜O2-＜N3-，B 错
误；
C．NH3的水溶液显碱性，NaH 与水反应生成NaOH 和H2，呈碱性，C 错误；
D．O 的电负性大于H，D 正确；
故答案选D。
【例2】甘氨酸铜[
]可作催化剂，下列说法正确的是
A．电离能：
B．电负性：
C．离子半径：
D．沸点：
【答案】A
【详解】A．氮的第一电离能大于氧，氧大于碳，因为氮的2p 轨道半充满更稳定，正确顺序为
，A 正确；
B．电负性与非金属性一致，元素周期表的右上角电负性强，电负性顺序应为O > N > C，B 错误；
C．
与
的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故
；
只有1 个电子层，
而
与
有2 个电子层，故
半径最小。因此离子半径顺序应为
，C 错误；
D．甘氨酸（
）因相对分子质量更大且含氨基和羧酸基团，形成更多氢键，沸点高于乙酸
（
），D 错误。
故选A。
【例3】W、X、Y、Z、Q 是原子序数依次增大的5 种短周期主族元素，W 原子的电子只有一种自旋取
向，X 的基态原子2p 轨道为半充满，Y 的族序数是周期数的3 倍，Z 原子半径在短周期中最大，非金属元
素Q 的基态原子只有一个未成对电子。下列说法正确的是
A．原子半径：
B．电负性：
C．第一电离能：
D．最高化合价：
【答案】B
9
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【详解】W 原子的电子只有一种自旋取向，W 为H；X 的基态原子2p 轨道为半充满， X 为N（
半充
满）；Y 的族序数6=周期数2×3，Y 为O；第三周期原子半径最大的 Z 为Na； Q 的基态原子只有一个未
成对电子，为Cl。
A．原子半径O＞N＞H 错误，正确顺序N＞O＞H， A 错误；
B．电负性Cl＞H＞Na 正确，符合电负性递变规律，B 正确；
C．第一电离能O<N，N 因半充满更稳定，电离能更大，C 错误；
D．O 无最高正化合价，Cl 最高+7＞N 最高+5，D 错误。
故选B。
【例4】氮、磷及其化合物在工业生产中起着重要的作用。回答下列问题：
(1)第二周期元素中，第一电离能比N 大的元素有 (填元素名称)。
(2)基态磷原子的价电子排布式为 ，
的空间结构为 (用文字描述)。
(3)键角大小：
，原因是 。
(4)吡咯(
)环上所有原子共平面，则吡咯分子中N 原子的杂化方式为 ，1mol 吡咯有
键，其键长与键角的数值可通过 (填现代分析仪器)获得。
(5)第ⅢA 族元素的磷化物均为共价化合物，实验测定磷化铝(AlP)和磷化铟(InP)的熔点分别为2000、
，二者均属于 晶体，其熔点存在差异的原因： 。
【答案】
(1)氟、氖
(2)
正四面体形
(3)N 的电负性比P 大，吸引电子能力强，N 原子周围电子云密度大，排斥力大，键角大
(4)
10 X 射线衍射仪
(5)共价 Al、In 为同主族元素，随着原子序数的递增，核外电子层数逐渐增加，原子半径：
，
共价键键长：
，
的键能大于
的键能，因此AlP 熔点高于InP
【详解】（1）第二周期元素中，第一电离能从左向右整体增大，但第IIA 和第VA 族处于全满和半满，第
一电离能较大，第一电离能比N 大的元素有F、Ne 两种。
（2）磷原子最外层是5 个电子，价电子数为5，基态磷原子的价电子排布式为
；
的价电子对数
=4+0=4，空间结构为正四面体形。
（3）键角大小的主要影响是杂化类型，
的杂化类型相同：其次比较孤电子，孤电子对数两者相
同，再比较中心原子的电负性，电负性越大键角越大， 故键角：
，原因是：N 的电负性比P
大，吸引电子能力强，N 原子周围电子云密度大，排斥力大，键角大。
（4）吡咯(
)环上所有原子共平面，故N 原子上没有孤电子对，只有3 条
键，则吡咯分子中N 原子
的杂化方式为
；1 个吡咯中的
键有环上5 条，C-H 键4 条，N-H 键1 条，共10 条，1mol 吡咯有10
键；键长与键角是物质的结构特点，可通过X 射线衍射仪测定。
（5）磷化铝(AlP)和磷化钢(InP)的熔点分别为
、
，温度较高二者均属于共价晶体；共价晶体
中的作用力只有共价键，共价键的大小与键能有关，键能的大小受原子半径影响，综上可以解释两者熔点
存在差异的原因是：Al、In 为同主族元素，随着原子序数的递增，核外电子层数逐渐增加，原子半径：
，共价键键长：
，
的键能大于
的键能，因此AlP 熔点高于InP。
【例5】锌是人体必需的微量元素，明朝《天工开物》中有世界上最早的关于炼锌技术的记载。回答下列
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问题：
(1)基态Zn 原子的价层电子排布式为 ，在元素周期表中的位置为 。
(2)硫酸锌溶于氨水形成
溶液。
①组成
的元素中，除H 和Zn 外其余元素的第一电离能由大到小排序为 。
②已知
的空间结构与
相同，则在
中Zn 原子的杂化类型为 ，配位
数是 。
③在
晶体中存在的作用力有 (填字母)。
A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．配位键 E.范德华力 F.金属键
④在
溶液中滴加NaOH 溶液，始终未出现浑浊，其原因是 。
(3)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn 和Cu 组成。第一电离能：Zn (填“>”或“<”)Cu，
原因是
。
【答案】
(1)3d104s2 第四周期ⅡB 族
(2)N>O>S sp3 4 ABD [Zn(NH3)4]2+是配离子，很稳定，难电离，溶液中Zn2+浓度很小，
无法产生Zn(OH)2沉淀
(3)> Zn 的价电子排布式为3d104s2，处于全充满的稳定结构，Cu 的价电子排布式为3d104s1，Cu 更易失
去1 个电子形成3d10的较稳定结构
【详解】（1）锌(Zn)是30 号元素，根据核外电子排布规律，其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s2，价电
子是最外层电子以及次外层的d 电子，基态Zn 原子的价电子排布式为3d104s2；Zn 位于第四周期ⅡB 族；
（2）①组成
的元素除H 和Zn 外还有N、O、S，一般来说，同周期元素从左到右第一电
离能呈增大趋势，但ⅡA 族、ⅤA 族元素的第一电离能大于相邻元素，同主族元素从上到下第一电离能逐
渐减小，N 位于第二周期ⅤA 族，O 位于第二周期ⅥA 族，S 位于第三周期ⅥA 族，所以第一电离能由大
到小排序为N>O>S；
②
中中心原子价层电子对数为4+
=4，S 的杂化类型为sp3，
的空间结构与
相同，则在
中Zn 原子的杂化类型为sp3，配位数是4；
③在
晶体中，[Zn(NH3)4]2+和
之间存在离子键；NH3中N-H 键是极性共价键；
[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与NH3之间存在配位键，不存在非极性共价键、范德华力和金属键；所以存在的作用力
有ABD；
④
在溶液中完全电离出[Zn(NH3)4]2+和
，[Zn(NH3)4]2+是配离子，很稳定，难电离，使
得溶液中Zn2+浓度很小，当滴加NaOH 溶液时，无法生成Zn(OH)2沉淀；
（3）Zn 的价电子排布式为3d104s2，处于全充满的稳定结构，Cu 的价电子排布式为3d104s1，Cu 更易失去1
个电子形成3d10的较稳定结构，故第一电离能：Zn> Cu。
【知识点3】电负性及其变化规律
1、元素的原子在化合物中吸引成键电子能力的标度。以最活泼的非金属氟的电负性为4.0 和锂的电负性为
1.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未计)。
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2、变化规律
同周期
自左到右，元素的电负性逐渐增大，元素的非金属性逐渐增强、金属性逐渐减
弱。
同主族
自上到下，元素的电负性逐渐减小，元素的金属性逐渐增强、非金属性逐渐减
弱。
3、电负性的应用
①判断元素的金属性和非金属性及其强弱
金属的电负性一般小于1.8，非金属的电负性一般大于1.8，而位于非金属三角区边界的“类金属”(如
锗、锑等)的电负性则在1.8 左右，它们既有金属性，又有非金属性。
②判断元素的化合价
电负性数值小的元素在化合物中吸引电子的能力弱，元素的化合价为正值；电负性数值大的元素在化
合物中吸引电子的能力强，元素的化合价为负值；
③判断化学键的类型
如果两个成键元素原子间的电负性差值大于1.7，它们之间通常形成离子键；电负性差值小于1.7，通
常形成共价键；
如：Al、F、Cl 的电负性分别为1.5、4.0、3.0，F 的电负性与Al 的电负性之差为4.0－1.5＝2.5>1.7，
故AlF3中化学键是离子键，AlF3是离子化合物，Cl 的电负性与Al 的电负性之差为3.0－1.5＝1.5<1.7，故
AlCl3中的化学键是共价键，AlCl3是共价化合物；
④判断化学键的极性强弱：
若两种不同的非金属元素的原子间形成共价键，则必为极性键，且成键原子的电负性之差越大，键的
极性越强，如：H－F＞H－Cl＞H－Br＞H－I；
⑤解释对角线规则：
在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的，被称为“对角线规则”。
处于“对角线”位置的元素，它们的性质具有相似性的根本原因是它们的电负性接近，说明它们对键合电
子的吸引力相当，因而表现出相似的性质；
【例1】通常可以用
来衡量酸的酸性强弱，部分酸的
数据如表所示，下列说法正确的是
酸
(常温下)
2.86
1.29
0.65
、
A．第一电离能：
；电负性：
12
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B．
在水中的电离方程式为
C．往
溶液中滴入
溶液，反应的离子方程式为
D．
的酸性弱于
是由于Cl 的电负性强，
羧基中的氢原子更容易电
离
【答案】D
【详解】A．第一电离能顺序O＞Cl＞C 正确，但电负性顺序O＞S＞Cl＞C 错误，正确顺序应为O＞Cl＞S
＞C，A 错误；
B．ClCH2COOH 为弱酸，电离方程式应使用可逆符号（
），而非等号（
⇌
=），B 错误；
C．CCl3COOH 为弱酸，在离子方程式中应保留分子形式，不能直接写成H⁺。正确反应为：
，而非选项C 中的形式，C 错误；
D．CCl3COOH 酸性强于Cl2CHCOOH 的原因是Cl 取代基数目更多，吸电子效应更强，导致羧基中的H 更
易电离。选项D 将原因归结于Cl 的电负性，虽未明确提及数目，但Cl 的电负性是吸电子效应的本质原
因，D 正确；
故答案选D。
【例2】我国科学家最近研究的一种无机盐
纳米药物具有高效的细胞内亚铁离子捕获和抗氧
化能力。
的原子序数依次增加，且
属于不同族的短周期元素。
的最外层电子
数是其内层电子数的2 倍，
和
的第一电离能都比左右相邻元素的高。
的
层未成对电子数为4。下
列叙述错误的是
A．电负性：
B．简单氢化物沸点：
C．
、
的单质均可由铝热法制得
D．
的氢氧化物难溶于
溶液，可溶于浓
溶液
【答案】C
【详解】由
的最外层电子数是其内层电子数的2 倍，所以
是C 元素，
和
的第一电离能都比左右
相邻元素的高，所以
是N 元素，
的原子序数依次增加，所以
是Mg 元素，
的
层未
成对电子数为4，所以
是Fe。
A．电负性顺序为Mg < Fe < C < N，即Y < Z < W < X，与已知电负性数值一致，故A 正确；
B．W（C）的氢化物为
，X（N）的氢化物为
，
存在分子间氢键，沸点更高，故B 正确；
C．Y（Mg）的还原性强于Al，无法通过铝热反应制得；Z（Fe）可用铝热法制备，故C 错误；
D．
难溶于NaCl 溶液，但
水解产生的
可促进其溶解，故D 正确；
故答案为：C。
【例3】根据元素周期律，下列说法正确的是
A．原子半径：
B．电负性：
C．化合物中离子键百分数：
D．热稳定性：
【答案】C
【详解】A．同一周期中，原子半径随原子序数增大而减小，Na 原子的半径大于Al 原子，A 错误；
B．电负性：H（2.20）小于C（2.55），因此H 的电负性低于C，B 错误；
C．Cl⁻的离子半径小于Br⁻，KCl 中离子键的离子性更强，或者说：Cl 的电负性强于Br，故K 与Cl 的电负
性差值大于K 与Br 的电负性差值，因此KCl 的离子键百分数高于KBr，C 正确；
D．F 的非金属性强于Cl，HF 的热稳定性高于HCl，D 错误；
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故答案选C。
【例4】从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列实例与微观解释不符的是
选项
实例
微观解释
A．
、
、
键角依次减小
孤电子对与成键电子对的斥力大于成键电子对之间的斥力
B．
中含有共价键
与
元素间的电负性差值小于1.7
C．
卤素单质从
到
的熔沸点越来越高
从
到
的相对分子质量逐渐增大，范德华力逐渐增大
D．
18-冠-6 能选择性识别钾离子
18-冠-6 的空腔直径与钾离子直径适配
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】A
【详解】A．
、
、
键角依次减小是由于中心碳原子的杂化方式不同（sp→sp²→sp³），故A
错误；
B． Al 与Cl 的电负性差小于1.7，所以
含共价键，故B 正确；
C．卤素单质均为分子晶体，卤素单质熔沸点升高是因相对分子质量增大导致范德华力增强，故C 正确；
D．18-冠-6 识别K⁺是因空腔直径与K⁺匹配，故D 正确；
选A。
【例5】某有机金属化合物的结构如图所示，其中X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的前三个周期的元
素。下列说法错误的是
A．基态X 原子的电子云轮廓图是球形
B．基态Y 原子的价电子轨道表示式是
C．Z 与W 可形成共价化合物
D．电负性：
【答案】B
【详解】X、Y、Z、W 为原子序数依次增大的前三个周期的元素，由有机金属化合物的结构，Y 形成4 个
共价键、X 形成1 个共价键，则X 为氢、Y 为碳；Z 形成4 个共价键、W 形成1 个共价键，且其原子序数
较大，则Z 为铝、W 为氯，Z—W—Z 的共价键中存在1 个配位键；
A．基态H 原子的原子核外电子排布为1s1，电子云轮廓图是球形，A 正确；
B．基态碳原子的价电子轨道表示式是
，B 错误；
C．氯化铝AlCl3为共价化合物，C 正确；
D．同周期从左到右主族元素的电负性逐渐增大；同主族由上而下元素的电负性逐渐减小；元素的金属性
越强、电负性越小，元素的非金属性越强、电负性越大，电负性：
，D 正确；
故选B。
【知识点4】元素周期表的分区
1、各族元素的价层电子排布特点
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（1）主族元素价层电子排布特点：同主族元素原子的价层电子排布完全相同，价电子全部排布在ns 或
ns、np 轨道上，价电子数与族序数相同，如下表：
族数
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
价电子排布式
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
ns2np3
ns2np4
ns2np5
列数
1
2
13
14
15
16
17
价电子数
1
2
3
4
5
6
7
规律
主族元素的族序数＝该主族元素原子的最外层电子数＝价电子总数
（2）过渡元素(副族和Ⅷ族)价层电子排布特点：同一纵行原子的价层电子排布基本相同，价电子总数等于
所在的列序数。价电子排布为(n－1)d1～10ns1～2，ⅢB～ⅦB 族的价电子数与族序数相同，第ⅠB、ⅡB 族
和第Ⅷ族的价电子数与族序数不相同，如下表：
副族元素
21Sc
22Ti
23V
24Cr
25Mn
26Fe
27Co
28Ni
29Cu
30Zn
族数
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ⅠB
ⅡB
价电子排布式
3d14s2
3d24s2
3d34s2
3d54s1
3d54s2
3d64s2
3d74s2
3d84s2
3d104s1
3d104s2
价电子数目
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
列数
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
规律
价电子总数＝列序数
（3）稀有气体元素：价电子排布为ns2np6(He 除外)。
2、元素周期表的分区
分区
元素分布
价层电子排布
元素性质特点
s 区
ⅠA、ⅡA 族
ns1～2
除氢外都是活泼金属元素；
通常是最外层电子参与反应
p 区
ⅢA 族～ⅦA 族、0 族
ns2np1～6(除He 外)
通常是最外层电子参与反应
d 区
ⅢB 族～ⅦB 族、Ⅷ族
(除镧系、锕系外)
(n－1)d1～9ns1～2
(除Pd 外)
d 轨道可以不同程度地参与
化学键的形成
ds 区
ⅠB 族、ⅡB 族
(n－1)d10ns1～2
金属元素
f 区
镧系、锕系
(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
镧系元素化学性质相近，锕
系元素化学性质相近
【例1】前四周期元素中，基态原子的4s 能级中只有1 个电子且位于d 区的元素共有
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A．0 种
B．1 种
C．2 种
D．3 种
【答案】B
【详解】该元素最外层仅有的一个电子位于4s 能级，即4s1，该原子4s 能级未填充满，情况之一是按照能
级顺序正常填充的结果：1s22s22p63s23p64s1，为K 元素，情况之二是按照洪特规则的特例填充的结果：
1s22s22p63s23p63d54s1、1s22s22p63s23p63d104s1，为24Cr 和29Cu，位于d 区只有1 种Cr，所以只有1 种符合；
故选B。
【例2】若某元素原子处于能量最低状态时，原子的最外层电子数为1，价层电子数为6，下列关于该元素
的叙述正确的是
A．该元素原子
层电子共有13 种空间运动状态
B．该元素是副族元素，位于元素周期表的ds 区
C．该元素的同族基态原子的价层电子排布式都为
D．该基态原子是同周期基态原子核外未成对电子数最多的原子
【答案】D
【详解】分析题给信息：若某元素原子处于能量最低状态时，最外层电子数为1，价层电子数为6，结合电
子排布规则，可知该元素为Cr，其基态电子排布为[Ar]3d⁵4s¹。
A．M 层轨道数为9，空间运动状态数对应轨道数，该元素原子
层电子共有9 种空间运动状态，A 错
误；
B．Cr 是副族元素，属于d 区VIB 族，非ds 区，B 错误；
C．同族元素W 的价层电子排布为5d46s2，与(n−1)d5ns1不符，C 错误；
D．Cr 的未成对电子数为6，在同周期中最多（如Mn 为5，Fe 为4 等），D 正确；
答案选D。
【例3】NO 能被FeSO4溶液吸收生成[Fe(NO)(H2O)5]SO4，减少环境污染，下列说法正确的是
A．配离子为
，中心离子的配位数为6
B．Fe2+提供孤电子对用于形成配位键
C．该配合物中阴离子空间构型为三角锥形
D．该配合物中所含非金属元素均位于元素周期表的p 区
【答案】A
【详解】A．配离子为
，中心离子
的配体为5 个
、1 个
，配位数为6，A 正
确；
B．
提供空轨道用于形成配位键，B 错误；
C．该配合物中阴离子为
，
中中心S 原子的价层电子对数为4+
=4，空间构型为
四面体，C 错误；
D．该配合物中所含非金属元素为H、N、O、S 元素，其中N、O、S 元素位于元素周期表的p 区，H 元素
位于元素周期表的s 区，D 错误；
故选A。
【例4】PFS 净水絮凝剂常用于吸附
等重金属离子。PFS 由W、X、Y、Z 四种前四周期不同周期的元
素组成，化学式为
(
，Z 元素为+3 价)。W 是太阳中含量最多的元素，X 和
Y 同主族，X 核外电子有5 种空间运动状态，有2 个单电子，Z 的核外电子倒数第二层是最外层的7 倍。下
列说法正确的是
A．X 的电负性强，W 与X 形成的化合物很稳定，不易分解
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B．Y 的氧化物的水化物属于强电解质
C．基态Z 原子的价电子排布式为
，元素周期表中属于d 区
D．PFS 净水絮凝剂中
【答案】C
【详解】W 是太阳中含量最多的元素，W 为H；X 核外电子有5 种空间运动状态，有2 个单电子，电子排
布式为
，X 为O；X 和Y 同主族，Y 为S；Z 的核外电子倒数第二层是最外层的7 倍，Z 为Fe。
A．W(H)与X(O)形成的化合物有
、
，
不稳定易分解，A 错误；
B．Y(S)的氧化物的水化物有
(弱酸，弱电解质 )、
(强酸，强电解质 )，B 错误；
C．Z 为Fe，基态原子价电子排布式为
，属于d 区，C 正确；
D．根据化合物中各元素化合价代数和为0，Z(Fe)为 + 3 价，W(H)为 + 1 价，X(O)为-2 价，Y(S)为 + 6 价
(
为
)，
中，
，化简得
，D 错误；
故答案选C。
【例5】2017 年5 月9 日，我国正式向社会发布113 号、115 号、117 号、118 号元素的中文名称，至此，
全部完成了1~118 号元素的中文命名。已知115 号元素的中文名为“镆”，它有多种原子，如
等。下列说法中，正确的是
A．在镆原子中，最后填入电子的轨道能级符号是f，故
位于周期表中的f 区
B．
位于周期表的第七周期第VIA 族
C．比结合能：
D．在周期表中，假设第八周期按照现有规则填满，则115 号元素正下方将是147 号元素
【答案】C
【详解】A．Mc 为第七周期V A 族元素，最后填入的能级为7p 能级，位于p 区，A 错误；
B．Mc 为第115 号元素，位于元素周期表的第七周期VA 族，B 错误；
C．
288Mc 的质量数小于
290Mc，在重核区域，质量数越小，比结合能越大，故比结合能：
288Mc>290Mc；C 正
确；
D．按照现有规则，第八周期的元素种类数应为50 种，则115 号元素的正下方应为165 号元素，D 错误；
故选C。
第28 讲 核外电子排布、电离能、电负性、分区 （练习）
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．下列关于元素或物质的性质，说法不正确的是
A．第二电离能：
B．分子的极性：
C．熔点：金刚石>金刚砂
D．酸性：
【答案】A
【详解】A．第二电离能应为O＞N＞S。O 失去一个电子后形成O⁺（2p3半充满结构更稳定），其第二电
离能高于N（失去第二个电子破坏半充满结构）。S 因原子半径大，电离能最低。A 错误；
B．N2H4（联氨）分子结构不对称，极性较强；C2H4（乙烯）结构对称，极性较弱。B 正确；
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C．金刚石（C-C 键）的键能比金刚砂（Si-C 键）更大，原子间作用更强，熔点更高。C 正确；
D．HBr 的酸性强于HCl。HBr 的H 与Br 键能较弱，更易解离，酸性更强，D 正确；
答案选A。
2．下列关于原子结构或元素性质的说法正确的是
A．电子云图中的每个点都表示一个电子
B．激光、焰火都与核外电子跃迁吸收光能有关
C．电子由3s 能级跃迁至3p 能级时，可以用光谱仪摄取其吸收光谱
D．根据对角线规则，Mg 和B 的化学性质相似
【答案】C
【详解】A．电子云图中的点表示电子出现的概率密度，并非每个点代表一个电子，A 错误；
B．激光、焰火发光都是电子从高能级跃迁到低能级释放能量有关，并非吸收光能，B 错误；
C．电子从3s 跃迁至3p 需吸收能量，形成吸收光谱，可用光谱仪检测，C 正确；
D．对角线规则中，Mg 对应Li 而非B，Mg 与B 化学性质不相似，D 错误；
故答案选C。
3．基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述错误的是
A．苯环与羟基的相互作用使酚羟基中的氢原子比醇羟基中的氢原子更活泼
B．不同元素具有不同的吸收光谱与核外电子的跃迁有关
C．水结冰后体积膨胀与氢键具有方向性有关
D．16S 的价层电子排布图
，违反了洪特规则
【答案】D
【详解】A．酚羟基比醇羟基更活泼，酸性更强，是因为苯环直接与羟基相连影响了羟基的性质，A 正
确；
B．不同元素的原子的核外电子发生跃迁时会吸收不同的光，展示不同的吸收光谱，B 正确；
C．由于氢键具有方向性，氢键的存在使4 个相邻水分子相互吸引，这一排列使冰晶体中的水分子的空间
空隙增大，即水结成冰时体积增大，C 正确；
D．S 的价电子排布为
，按洪特规则，3p 电子应先各自占据三个轨道、且自旋平行，然后再成对，
因此
符合洪特规则，D 错误；
故答案为D。
4．下列陈述I 和陈述Ⅱ均正确，且具有因果关系的是
选项
陈述I
陈述Ⅱ
A
的键角比
的键角小
分子间作用力氨比水大
B
多次盐析、溶解可分离提纯蛋白
质
蛋白质的盐析是可逆的
C
酸性强于
氟的电负性比氯大
D
比
稳定
甲烷分子间存在氢键
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．NH3和H2O 均采取sp3杂化，孤电子对数NH3<H2O，所以键角NH3>H2O，陈述I 错误；分子间
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作用力影响熔沸点，与键角无关，A 错误；
B．盐析通过改变盐浓度使蛋白质析出，且盐析可逆，因此多次操作可提纯蛋白质。陈述I 和Ⅱ均正确，且
因果关系成立，B 正确；
C．F 的电负性比Cl 大，导致CF3COOH 的酸性强于CCl3COOH，但陈述I 描述相反，与事实矛盾，C 错
误；
D．CH4稳定性源于C-H 键键能大，而氢键为分子间作用力，与稳定性无关，且甲烷分子间不存在氢键，
陈述Ⅱ错误，D 错误；
故答案选B。
5．物质结构决定性质，下列物质性质差异与结构因素没有关联的是
选项
性质差异
结构因素
A
沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛
氢键类型
B
焰色：钠黄色；钾紫色
第一电离能
C
酸性：
氢氟电负性差异
D
识别
的能力：18-冠-6>12-冠-4
冠醚空腔直径
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【详解】A．对羟基苯甲醛中醛基和羟基相距较远，只能形成分子间氢键，使沸点升高，而邻羟基苯甲醛
中醛基和羟基相距较近，形成分子内氢键，反而使沸点降低，A 不选；
B．焰色反应为原子中电子从激发态跃迁到基态，颜色与激发态和基态能级差有关，B 选；
C．氟的电负性大于氢的电负性，导致CF3COOH 的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出H+，故酸性：
CF3COOH>CH3COOH，C 不选；
D．识别K+的能力与冠醚空腔直径的大小有关，D 不选；
故选B。
6．处理某酸浸液(主要含
、
、
、
)的部分流程如图：
下列说法错误的是
A．基态Cu 原子的价层电子排布式为
B．“碱浸”过程中，若氢氧化钠固体加入量过多，可得到
C．“氧化”过程中，发生反应的离子方程式为
D．“沉锂”过程中，所得的滤液中可能存在
【答案】C
【详解】某酸浸液主要含Li+、Fe2+、Cu2+、Al3+，加入铁粉，置换出铜，同时生成Fe2+，过滤后，向滤液中
加入NaOH 溶液，调节溶液的pH，使Al3+先转化为沉淀，过滤，向滤液中加入双氧水，氧化Fe2+，然后使
生成的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤，最后向滤液中加入Na2CO3，生成Li2CO3沉淀，据此分析作
答。
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A．铜是29 号元素，基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1，故A 正确；
B．“碱浸”过程中NaOH 固体加入量需要适量，不能过多，否则Al(OH)3沉淀会溶于过量的NaOH，生成
，故B 正确；
C．向滤液中加入双氧水，氧化Fe2+，然后使生成的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，离子方程式为
，故C 错误；
D．“沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，从而得到Li2CO3沉淀，所得的滤液中可能
存在
，故D 正确；
答案选C。
7．基本概念和理论是化学思维的基石。下列叙述不正确的是
A．
杂化轨道由1 个s 轨道和3 个p 轨道杂化而成
B．VSEPR 理论认为VSEPR 模型与分子的空间结构相同
C．泡利原理认为一个原子轨道内最多只能容纳两个自旋相反的电子
D．元素性质随着原子序数递增而呈周期性变化的规律称为元素周期律
【答案】B
【详解】A．
杂化轨道由1 个s 轨道和3 个p 轨道杂化而成，A 正确；
B．VSEPR 模型考虑孤电子对，而分子实际空间结构仅体现成键电子对，两者可能不同（如NH3的VSEPR
模型为四面体，分子结构为三角锥形），B 错误；
C．泡利原理指出一个原子轨道最多容纳两个自旋相反的电子，C 正确；
D．元素周期律的定义正确，即元素性质随原子序数递增呈周期性变化，D 正确；
故选B。
8．化学与生产生活联系紧密。下列说法正确的是
A．
可用作食用碱，也可用于治疗胃酸过多
B．放烟花是电子由基态跃迁到激发态时，能量以光的形式释放出来
C．丙三醇的水溶液可用作汽车发动机的防冻液
D．石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，电阻率低，可用于动力电池
【答案】D
【详解】A．碳酸钠（Na2CO3）碱性较强，直接用于治疗胃酸会刺激胃黏膜，治疗胃酸过多应使用碳酸氢
钠（NaHCO3），A 错误。
B．烟花发光是电子从激发态跃迁回基态时释放能量，而非从基态跃迁到激发态，B 错误。
C．丙三醇（甘油）水溶液虽有防冻性能，但汽车发动机防冻液通常使用乙二醇，C 错误。
D．石墨烯是单层石墨结构，电阻率低，导电性优异，适合用于动力电池电极材料，D 正确。
故选D。
9．下列说法不正确的是
A．第一电离能：N>O>C
B．离子半径：
C．酸性：HClO4>H2SO4
D．化合物中离子键百分数：MgO>Al2O3
【答案】B
【详解】A．同周期元素第一电离能有增大趋势，N 原子2p 能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周
期相邻元素，第一电离能：N>O>C，故A 正确；
B．电子层数越多半径越大，电子层数相同，质子数越多半径越小，离子半径Cl⁻＞Na⁺＞Mg²⁺，故B 错
误；
C．同周期元素从左到右非金属性增强，最高价含氧酸的酸性越强，HClO4的酸性强于H2SO4，故C 正确；
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D．与
相比，
的电荷较低、半径较大，因此其极化能力较弱，导致MgO 中Mg-O 键的离子性强于
中Al-O 键的离子性，即MgO 的离子键百分数更高，故D 正确；
选B。
10．下列关于描述和解释说法错误的是
选项
描述
解释
A
Si 原子间难形成双键而C 原子间可以
Si 的原子半径大于C，难形成
键
B
的键角比
的大
的成键电子对间排斥力较大
C
基态原子的第一电离能：
同周期原子半径越小，第一电离能越大
D
气态氟化氢中存在
，而气态氯化氢中是
HCl 分子
氟的电负性比氯大，氟化氢分子间可以通过氢
键连接
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】C
【详解】A．Si 原子半径大于C，p 轨道重叠困难，难以形成p-pπ 键，故A 正确；
B．N 原子半径小于P，
的成键电子对之间排斥力较大，所以NH3键角比PH3大，故B 正确；
C．N 原子2p 轨道半充满，结构稳定，所以第一电离能顺序为C < O < N，故C 错误；
D．HF 因F 电负性大，分子间能形成氢键，所以存在(HF)2，HCl 仅以分子存在，故D 正确；
选C。
11．来自火星的第一个岩石元素经
射线荧光分析所得元素特征能谱如图所示。下列有关说法正确的是
A．
、
、
第一电离能依次增大
B．
、
、
半径依次增大
C．
、
、
原子在基态时，未成对电子数依次增多
D．基态
原子价电子排布式为
【答案】D
【详解】A.第一电离能是指气态原子失去一个电子形成气态正离子所需的能量。同一周期中，从左到右第
一电离能总体呈增大趋势，但ⅡA 族和ⅤA 族元素的第一电离能异常高。
、
、
处于同一周期，因
此，第一电离能：
，故A 项错误；
B. 对于具有相同核外电子排布的离子，核电荷数越大，核对电子的吸引力越强，离子半径越小，故离子半
径：
，故B 项错误；
C.
（24 号元素）的基态电子排布为：
，有6 个未成对电子。
（25 号元素）的基态电子
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排布为：
，有5 个未成对电子。
（26 号元素）的基态电子排布为：
，有4 个未成
对电子。因此，未成对电子数依次减少，而不是增多。故C 项错误；
D. 基态
原子价电子排布式为
，故D 项正确；
故选D。
12．某多聚盐结构如图所示。W、X、Y、Z 是原子序数依次增大的三个不同短周期主族元素，X 和Z 位于
同一主族，W 与X 的原子序数之和等于Y 的原子序数。下列说法错误的是
A．原子半径：Z>Y
B．简单氢化物键角：X>Y
C．电负性：Y>X
D．含氧酸酸性：X>Z
【答案】D
【详解】根据题给物质结构可知，每个X、Z 各形成5 条化学键，X 和Z 位于同一主族，X 的原子序数大
于Z，则X 为N，Z 为P；每个W 形成一条化学键，且四种元素位于三个不同周期，则W 为H；W 与X 的
原子序数之和等于Y 的原子序数，则Y 为O。
Ａ．Z 为P，Y 为O，同周期元素，从左到右，原子半径逐渐减小，同主族元素，自上而下，原子半径逐渐
增大，则原子半径：P＞O，A 说法正确；
B．X 为N，形成的简单氢化物为NH3，Y 为O，形成的简单氢化物为H2O，两者中心原子均为sp3杂化，
但N 存在1 个孤电子对，O 存在2 个孤电子对，孤电子对对成键电子对有较大的斥力，则简单氢化物键
角：NH3>H2O，B 说法正确；
C．X 为N，Y 为O，两种元素位于同一周期，同周期元素从左到右，元素电负性逐渐增大，则电负性：O
＞N，C 说法正确；
D．X 为N，Z 为P，同主族元素从上到下非金属性逐渐减小，非金属性越强，对应最高价氧化物的酸性越
强，未指明最高价含氧酸，无法比较酸性强弱，D 说法错误；
故答案选D。
13．下列化学用语或图示表达正确的是
A．苯的实验式：CH
B．反-2-丁烯的结构简式为：
C．
的球棍模型：
D．基态镁原子价层电子的电子云轮廓图：
【答案】A
【详解】A．苯（C6H6）的实验式即苯的最简式：CH，故A 正确；
B．反-2-丁烯的分子中，两个甲基位于双键的不同侧，结构简式是
，故B 错误；
C．乙炔的球棍模型为
，图中表示乙炔的空间填充模型，故C 错误；
D．基态镁原子价层电子式为
，应该是球形，故D 错误；
故答案为：A。
14．常温下，W、X、Y、Z 四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01
)的
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和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法错误的是
A．电负性：
B．W 和X 形成的化合物XW3中含有离子键和共价键
C．简单氢化物的沸点：
D．
为非极性分子，
为极性分子，二者中的Y 原子杂化类型相同
【答案】D
【详解】常温下，W、X、Y、Z 四种短周期元素的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为
)
的pH 分别为2、12、小于2、2，原子序数依次增大，X 的原子半径最大，W 的原子半径最小，可知W 为
N 元素、X 为Na 元素、Z 为Cl 元素，Y 的原子半径小于X、大于Z，则Y 为S 元素。即W 为N 元素、X
为Na 元素、Y 为S 元素、Z 为Cl 元素。
A．周期表中同主族从下到上，同周期从左到右，元素的非金属性增强，电负性变大，电负性：
，故A 正确；
B．W 和X 形成的化合物
中含有离子键(
和
)和共价键(
)，故B 正确；
C．同周期第ⅦA 简单氢化物的沸点低于ⅥA 简单氢化物的沸点，简单氢化物的沸点：
，故C 正
确；
D．如图
，
为极性分子，
为
型结构，为极性分子，二者中的Y 原子都是
杂化，故
D 错误；
故选：D。
15．在钯(Pd)、亚铜盐作用下，卤代烃
和
反应得到
的反应机理如图所示(
为三苯基膦)。下列说法错误的是
A．基态
没有未成对电子
B．步骤Ⅲ过程中铜元素的化合价未发生变化
C．若以乙炔、
为原料，最终产物只有
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D．总反应为
【答案】C
【详解】A．基态
的核外电子排布式为
，没有未成对电子，故A 正确；
B．步骤Ⅲ过程中，CuCl 转化为
，铜分别与Cl、C 形成一个共价键，因此铜元素的化合价未发
生变化，均为+1 价，故B 正确；
C．若以乙炔、
为原料，最终产物有
和HCl，故C 错误；
D．根据反应机理图可知，卤代烃
和
反应得到
和HCl，因此总反应为
，故D 正确；
答案选C。
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．
代表5 种元素。请填空：
(1)A 元素基态原子的最外层有3 个未成对电子，次外层有2 个电子，其基态原子的电子排布图为 。
(2)B 元素的负一价离子和C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，
的结构示意图为 ，写
出常温B 的单质与C 的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式： 。
(3)D 元素的正三价离子的3d 能级为半充满状态，其基态原子的电子排布式为 。试根据原子核外电
子排布所遵循的原理解释D 的二价阳离子具有较强的还原性，易被氧化为正三价离子的原因： 。
(4)E 元素基态原子的M 层全充满，N 层没有成对电子，只有一个未成对电子，其基态原子的价层电子排布
式为 。
【答案】
(1)
(2)
(3)
或
的价层电子排布式为
，容易失去一个电子形成
轨道变为半充满稳定结构，故
容易失去一个电子被氧化为
(4)
【详解】（1）A 元素基态原子的最外层有3 个未成对电子，次外层有2 个电子，则为N 元素，其基态原子
的电子排布图为
。
（2）B 元素的负一价离子和C 元素的正一价离子的电子层结构都与氩相同，则B 为Cl 元素，C 为K 元
素，
的结构示意图
。常温下
与C 的最高价氧化物对应水化物反应，即与KOH 反应的化学
方程式为
。
（3）D 元素的正三价离子的3d 能级为半充满状态，则D 为Fe 元素，其基态原子的电子排布式为[Ar
或
。
的价层电子排布式为
，容易失去一个电子形成
轨道变为半
充满稳定结构，故
容易失去一个电子被氧化为
。
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（4）E 元素基态原子的M 层全充满，N 层没有成对电子，只有一个未成对电子，E 元素基态原子的电子排
布式为
，则E 为Cu 元素，其基态原子的价层电子排布式为
。
17．根据原子结构、元素周期表和元素周期律的知识回答下列问题：
(1)X 元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的
，其价电子轨道表示式是 。
(2)Y 是1~36 号元素原子核外电子排布中未成对电子数最多的元素铬，其在元素周期表中的位置是
。
(3)Z 元素基态原子的轨道表示式是图中的 (填写序号)，
①
②
另一轨道表示式不能作为基态原子的轨道表示式是因为它不符合 。
a.能量最低原理 b.泡利不相容原理 c.洪特规则
(4)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫作第
一电离能(I1)。如图所示：
①同周期内，随着原子序数的增大，I1值变化的总趋势是 。
②根据图中提供的信息，可推断出I 氧 I 氟(填“>”“<”或“=”，下同)。
③根据第一电离能的含义和元素周期律，可推断出I 镁 I 钙。
【答案】
(1)
(2)第四周期ⅥB 族
(3)
c
②
(4)增大 < >
【详解】（1）X 元素基态原子次外层电子数是最外层电子数的
，则X 为10 号元素氖，其价电子轨道表
示式是
；
（2）1 36
∼
号元素，未成对电子数最多的元素为有6 个未成对电子的铬元素，位于元素周期表中第四周期
ⅥB 族；
（3）由电子排布图中原子的电子数可知，Z 元素为硅元素，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p2，由
洪特规则可知，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，且
自旋方向相同，则基态原子的电子排布图为②；电子排布图①违背了洪特规则，故选c；
（4）①由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能值呈增大的趋势，故答案为：增大；
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②由图可知，同周期内，随着原子序数的增大，第一电离能值呈增大的趋势，则氧元素的第一电离能小于
氟元素，故答案为：<；
③同主族元素，从上到下元素的金属性依次增强，第一电离能依次减小，则镁元素的第一电离能大于钙元
素，故答案为：>。
18．请回答下列问题：
(1)Si 原子的核外电子，有 种空间运动状态。
(2)Ti 原子位于元素周期表中的 区，与Ti 同周期的过渡元素中，未成对电子数最多的基态原子的价
电子的轨道表示式为 。
(3)Mg 元素的下列微粒中，电离最外层一个电子所需能量最大的是______（填标号）。
A．
B．
C．
D．
(4)已知某化合物的结构简式为
，该分子含有大
键，可表示为 ，Se 的杂化方式为 。
(5)
的空间结构为 。
和
会剧烈反应，写出该反应的化学方程式 （已知：电
负性Cl>H>Si）。
【答案】
(1)8
(2)d
(3)A
(4)
(5)四面体形
或
【详解】（1）基态Si 原子电子排布式1s22s22p63s23p2，原子核外电子有8 种空间运动状态；
（2）Ti 是22 号元素，Ti 元素在元素周期表中位于第四周期第ⅣB 族，属于d 区元素；与Ti 同周期的过渡
元素中，未成对电子数最多的是24 号Cr 元素，其基态原子的外围电子排布式是3d54s1，则其轨道表示式
为
；
（3）Mg 元素的下列微粒中，3p 电子的能量比3s 高，则失去3p 电子所需的能量比3s 低，3s2失去1 个电
子相当于Mg 的第一电离能，3s1失去1 个电子相当于Mg 的第二电离能，则电离最外层一个电子所需能量
最大的是A；
（4）某化合物的结构简式为
，不能使溴的四氯化碳溶液褪色，说明不含碳碳双键，该分子中的大π
键由5 个原子提供6 个电子形成的，大π 键表示式为
，Se 原子存在2 个σ 键、1 个孤电子对，所以Se 原
子价层电子对数是3，则Se 原子采用sp2杂化；
（5）SiHCl3中硅形成4 个共价键且无孤电子对，杂化轨道类型为sp3，为四面体形；已知：电负性Cl＞H
＞Si，则SiHCl3中氢、氯均为-1 价，而硅为+4，所以三氯硅烷和H2O 会剧烈反应会生成HCl、氢气和硅
酸，该反应的化学方程式
或SiHCl3+3H2O=H2SiO3↓+3HCl+H2↑。
19．按要求回答下列问题：
(1)中科院研究团队制备的高质量
单晶具有非常规超导态的独特性质。回答下列问题：
①
位于元素周期表第 周期第 族，
原子变成
优先失去 轨道上的电子；
是与
同一主族相邻元素，基态
原子价电子的轨道表示式为 。
②第一电离能
、
、
由大到小的顺序为 ，原因是 。
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(2)钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所学知识回答下列问题：
①
元素位于元素周期表中的 区。
②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 (填标号)。
a．
b．
c．
d．
③钴的一种配合物
在分析化学中常用来检验
，原理为
(亮黄色)。配离子
的组成元素
中，电负性从大到小的顺序为 。
【答案】
(1)四 VB 4s
N 与As 同主族，N 比As 原子
半径小，原子核对核外电子的有效吸引作用强；As 与Se 同周期，As 失去的是相对稳定的半充满的p 电
子，需要的能量更多
(2)d b
【详解】（1）①V 为23 号元素，位于第四周期VB 族；V 的价层电子排布式为3d34s2，V 失去最外层
（4s）的1 个电子，生成V+；Sb 与As 同族，且相邻，故其价层电子排布式为5s25p3，其价层电子轨道表
示式为
；
②同主族从上往下，随着原子序数增大，原子的半径递增，原子核对核外电子的吸引能力减弱，故第一电
离能递减，同周期第VA 族元素原子的p 能级为半满的稳定结构，第一电离能要高于相邻元素，故第一电
离能：
＞
＞
；
（2）①
是27 号原子，位于元素周期表Ⅷ族，属于元素周期表中的d 区；
②由题给信息知，b、d 项代表
，a、c 项代表Co 原子，
再失去一个电子较难，即第二电离能大于
第一电离能，排除a、c 选项；4p 能级的能量高于4s，4p 能级上电子较4s 上电子易失去，故电离最外层一
个电子所需能量b 大于d，故答案为：b；
③配离子
的组成元素为Co、N、O，同周期的元素，从左到右电负性依次增大，金属元素的
电负性小于非金属元素的电负性，所以Co、N、O 的电负性从大到小的顺序为
。
20．认识
(Ⅱ)和
(Ⅲ)的有关化合物的组成和性质是学习的重要内容。
I．
(Ⅱ)化合物组成的认识：臭氧
在
催化下能将烟气中的
，分别氧化为
和
，
也可在其他条件下被还原为
。
(1)
基态核外电子排布式为 。
(2)
分子中
键与
键的数目比
。
(3)
中心原子轨道的杂化类型为 ；
的空间构型为 (用文字描述)。
(4)
中电负性最大的元素是 。
(5)
与
反应生成的
中，
以N 原子与
形成城配位键。
①
中N、O 的第一电离能由大到小的顺序是 。
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②
中配体是 ，配位原子是 ，配位数是 。
Ⅱ．
(Ⅲ)化合物性质的探究。
(6)甲同学认由
制取无水
也可用
作脱水剂，但乙同学认为会发生氧化还原反应而难
以制无水
。乙同学设计了如下实验方案验证自己的观点：取少量
于试管中，加入过量
，振荡使两种物质充分反应；再往试管中加水溶解，加入
溶液未变红，证明该过程发生了氧
化还原反应，试写该反应的化学方程式 。
【答案】
(1)
或
(2)
(3)
平面(正)三角形
(4)O
(5)N、O
、
N、O 6
(6)
【详解】（1）铁是第26 号元素，
基态核外电子排布式为
或
；
（2）
分子中含1 个σ 键和2 个π 键，σ 键与π 键的数目比
；
（3）
中心原子价层电子对个数
，轨道的杂化类型为
；
中心原子价层电子对
个数
，空间构型为平面(正)三角形；
（4）元素非金属性越强，电负性越大，故电负性最大的元素是O 元素；
（5）①同周期越靠右，第一电离能呈增大趋势，其中第ⅡA、ⅤA 的元素由于其电子排布为稳定结构，
第一电离能大于同周期相邻元素，O、N 的第一电离能由大到小的顺序为：N>O；
②
中亚铁离子提供空轨道，水中氧原子提供孤电子对，通过配位键相结合，
以N 原
子提供孤电子对与
形成配位键，则配体是H2O、NO；配位原子是N、O；配位数是6；
（6）若发生氧化还原反应，则Fe3+会被还原为Fe2+；
。
28
