文档文本内容
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
考点41 原子结构与性质
(核心考点精讲精练)
一、3 年真题考点分布
考点内容
考题统计
核外电子排布
2023 全国乙卷35(1)题，15 分；2023 浙江1 月选考17(2)题，10 分；2023 北京卷
15(1)(2)题，10 分；2022 海南卷5 题，2 分；2022 全国乙卷35(1)题，15 分；2022
重庆卷18(1)(2)题，15 分；2022 北京卷15(1)(2)(3)题，10 分；2022 海南卷19(1)
(2)题，14 分；2022 广东卷20(1)题，14 分；2021 全国乙卷35(1)题，15 分；2021
河北卷17(1)题，15 分；2021 湖南卷18(1)题，15 分；
元素周期律
2021 江苏卷3 题，3 分；2022 全国甲卷35(1)(2)题，15 分；2022 河北卷17(1)(2)
题，15 分；2022 湖南卷18(1)(2)题，15 分；2021 湖北卷13 题，3 分；2021 山东
卷16(1)(2)题，12 分；2022 广东卷20(2)(3)题，14 分；2021 海南卷19(1)(2)(3)
题，14 分；
二、命题规律及备考策略
【命题规律】
从近三年高考试题来看，本知识点在全国卷中为选考题考查内容，近年来已有较多省市已列入高考必
考题，分析近几年高考卷，对原子结构与性质的考查形式趋于稳定，一般以给定相关元素的情境，考查电
子排布式、元素的电离能及电负性等，从宏观和微观相结合的视角分析原子结构与元素性质的关系，对核
外电子排布、元素第一电离能的特殊性等，面对异常现象敢于提出自己的见解。
【备考策略】
1．了解原子核外电子的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1～36 号元素原子核外电子、价
电子的排布式和电子排布图。
2．了解电离能的含义，并能用以说明元素的某些性质。
3．了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。
4．了解电负性的概念，并能用以说明元素的某些性质。
【命题预测】
预测2024 年本考点将继续考查核外电子排布规律，特别是基态原子的核外电子排布式是考查重点，侧
重于电负性与电离能的考查，注意掌握常见元素电负性与电离能的比较方法及特殊情况，备考时加以关注。
考法
1
原子核外电子排布
1．电子层、能级与原子轨道
1
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)电子层(n)：在多电子原子中，核外电子的能量是不同的，按照电子的能量差异将其分成不同电子层。
通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。
(2)能级：同一电子层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f 等表示，
同一电子层里，各能级的能量按s、p、d、f 的顺序依次升高，即：E(s)＜E(p)＜E(d)＜E(f)。
(3)原子轨道：电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。
原子轨道
轨道形状
轨道个数
s
球形
1
p
哑铃形
3
温馨提示：第一电子层(K)，只有s 能级；第二电子层(L)，有s、p 两种能级，p 能级上有三个原子轨
道px、py、pz，它们具有相同的能量；第三电子层(M)，有s、p、d 三种能级。
2．原子核外电子的排布规律
①能量最低原
理
原子核外电子总是优先占据能量更低的原子轨道
1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…
②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，且自旋状态相同
③泡利原理
每个原子轨道上最多只能容纳2 个自旋方向相反的电子
3．基态原子核外电子排布的四种方法
表示方法
举例
电子排布式
K：1s22s22p63s23p64s1
简化表示式
Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式
Fe：3d64s2
电子排布图
(或轨道表示式)
\s\up12(O：)
（1）常见特殊原子或离子基态简化电子排布式
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
微粒
电子排布式
Fe 原子
[Ar]3d64s2
Cu＋
[Ar]3d10
Cu2＋
[Ar]3d9
Cr 原子
[Ar]3d54s1
Fe2＋
[Ar]3d6
Mn2＋
[Ar]3d5
Cr3＋
[Ar]3d3
Fe3＋
[Ar]3d5
Ni 原子
[Ar]3d84s2
（2）基态原子电子排布图书写的常见错误
错误类型
错因剖析
改正
违背能量最低原理
违背泡利原理
违背洪特规则
违背洪特规则
2
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
1．基态原子核外电子排布的四方法
表示方法
举例
电子排布式
Cr：1s22s22p63s23p63d54s1
简化表示式
Cu：[Ar]3d104s1
价电子排布式
Fe：3d64s2
电子排布图(或轨道表
示式)
2．当出现d 轨道时，虽然电子按ns、(n－1)d、np 的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍把(n－1)d
放在ns 前，如Fe ：1s22s22p63s23p63d64s2 ，而失电子时，却先失4s 轨道上的电子，如Fe3 ＋：
1s22s22p63s23p63d5。
3．注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Cu 的电子排布
式：1s22s22p63s23p63d104s1；简化电子排布式：[Ar]3d104s1；价电子排布式：3d104s1。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)基态钠原子的电子排布式为1s22s22p62d1( )
(2)基态磷原子的电子排布图为
( )
(3)同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多( )
(4)Cr 的电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2( )
(5)p 能级的能量一定比s 能级的能量高( )
(6)同一原子中，2p、3p、4p 能级的轨道数依次增多( )
(7)2p 和3p 轨道形状均为哑铃形，能量也相等( )
(8)2px、2py、2pz的能量相等( )
(9)铁元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s23d6( )
(10)Cr 的基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d44s2( )
(11)基态原子电子能量的高低顺序为E(1s)＜E(2s)＜E(2px)＜E(2py)＜E(2pz) ( )
(12)电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则( )
(13)磷元素基态原子的轨道表示式为
( )
答案：(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√ (9)× (10)× (11)× (12)× (13)×
3
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
例1 （2023·陕西省宝鸡市期中）下列说法中正确的是（ ）
A．同一原子处于激发态时的能量一定大于其处于基态时的能量
B．基态碳原子的电子排布式为1s22s12p3
C．焰色反应是化学变化
D．某些金属元素的特殊焰色是金属原子的电子从基态跃迁到激发态时产生的
【答案】A
【解析】A 项，基态原子吸收能量变为激发态原子，所以激发态原子能量大于基态原子能量的，故A
正确；B 项，基态C 原子核外有6 个电子，根据构造原理知C 元素基态原子核外电子排布式为1s22s22p2，
故B 错误；C 项，焰色反应为元素的性质，过程中没有新物质生成，属于物理变化，故C 错误；D 项，电
子由基态跃迁到激发态需要吸收光子，获得能量，从由激发态跃迁到能量较低的激发态乃至基态以光能形
式释放能量，产生焰色反应，故D 错误；故选A。
例2 下列各组表述中，两个微粒一定不属于同种元素原子的是( )
A．3p 能级有一个空轨道的基态原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p2的原子
B．M 层全充满而N 层为4s2的原子和核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2的原子
C．最外层电子数是核外电子总数的的原子和价电子排布式为4s24p5的原子
D．2p 能级有一个未成对电子的基态原子和原子的价电子排布式为2s22p5的原子
【答案】B
【解析】A 项，3p 能级有一个空轨道，说明3p 能级有2 个电子，3s 能级肯定已填满，价电子排布式
为3s23p2，因此A 中两微粒相同，不符合题意。B 项，M 层全充满而N 层为4s2，M 层上有d 轨道，即价电
子排布为3d104s2，应该是锌元素，3d64s2 是铁元素的价电子排布式，符合题意。C 项，价电子排布式为
4s24p5，则3d 能级已排满10 个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p5，最外层电子数是核外电
子总数的的原子，可按下述方法讨论：若最外层电子数为1，核外电子总数为5，不可能；最外层电子数为
2，核外电子总数为10，不可能；同理，只有最外层电子数为7，核外电子总数为35 时合理，其电子排布
式也是1s22s22p63s23p63d104s24p5，二者是同种元素的原子，不符合题意。D 项，2p 能级有一个未成对电子，
可以是2p1，也可以是2p5，因此二者不一定属于同种元素的原子，不符合题意。
对点1 下列关于价电子排布为3s23p4的原子描述正确的是( )
A．它的元素符号为O
B．它的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4
C．可以与H2化合生成液态化合物
D．其轨道表示式为
【答案】B
【解析】价电子排布为3s23p4的粒子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，其核外电子数为
4
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
16，为S 元素， A 错误， B 正确；一定条件下，它可与H2生成气态化合物H2S，C 错误；S 原子核外电子
排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则，其轨道表示式为
，D
错误。
对点2 X、Y、Z、W、P 五种元素，其核电荷数依次增大。X 基态原子核外只有三个能级，且各能级
电子数相等；Z 原子的核外电子有8 种运动状态；Z 与W 元素位于同一族；P 原子核外有4 个能层，最外
层只有1 个电子，其余各层均排满电子。下列说法正确的是（ ）
A．Z、Y、X 元素的第一电离能依次减小
B．Y 基态原子的轨道表示式：
C．P 原子的价层电子排布为
D．P 单质分别与Z、W 单质反应，产物中P 的化合价一定相同
【答案】B
【解析】X 基态原子核外只有三个能级，且各能级电子数相等，为1s22s22p2，为C 元素，Z 原子的核
外电子有8 种运动状态，Z 为O 原子，Y 为N 元素，Z 与W 元素位于同一族，W 为S 元素，P 原子核外有
4 个能层，最外层只有1 个电子，其余各层均排满电子,为
，为Cu 元素。A 项，Z 为
O 元素，Y 为N 元素，X 为C 元素，第一电离能的大小为：N＞C＞O，A 错误；B 项，Y 为N 元素，基态
原子的轨道表示式：
，B 正确；C 项，P 为Cu 元素，价层电子排布为：
，
C 错误；D 项，Cu 和O2反应生成CuO，Cu 元素的化合价为+2 价，Cu 和S 反应生成Cu2S，Cu 元素的化合
价为+1 价，D 错误；故选B。
考法
2
元素周期表与元素周期律
1．原子结构与周期表的关系
(1)原子结构与周期表的关系(完成下列表格)
周期
电子
层数
每周期第一个元素
每周期最后一个元素
原子
序数
基态原子的简化电
子排布式
原子序
数
基态原子的电子排布式
2
2
3
[He]2s1
10
1s22s22p6
3
3
11
[Ne]3s1
18
1s22s22p63s23p6
4
4
19
[Ar]4s1
36
1s22s22p63s23p63d104s24p6
5
5
37
[Kr]5s1
54
1s22s22p63s23p63d104s24p64d10
5s25p6
5
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
6
6
55
[Xe]6s1
86
1s22s22p63s23p63d104s24p64d10
4f145s25p65d106s26p6
(2)每族元素的价层电子排布特点
①主族
主族
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
排布特点
ns1
ns2
ns2np1
ns2np2
主族
ⅤA
ⅥA
ⅦA
排布特点
ns2np3
ns2np4
ns2np5
②0 族：He：1s2；其他ns2np6。
③过渡元素(副族和第Ⅷ族)：(n－1)d1～10ns1～2。
(3)元素周期表的分区与价层电子排布的关系
①周期表的分区
②各区价层电子排布特点
分区
价层电子排布
s 区
ns1～2
p 区
ns2np1～6(除氦外)
d 区
(n－1)d1～9ns1～2(除钯外)
ds 区
(n－1)d10ns1～2
f 区
(n－2)f0～14(n－1)d0～2ns2
2.原子半径
(1)影响因素
(2)变化规律
元素周期表中的同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小；同主族元素从上到下，原子半径逐渐
增大。
3．电离能
(1)第一电离能：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，符号：
I1，单位：kJ·mol－1。
(2)规律
①同周期：第一种元素的第一电离能最小，最后一种元素的第一电离能最大，总体呈现从左至右逐渐
6
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
增大的变化趋势。
②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小。
③同种原子：逐级电离能越来越大(即I1＜I2＜I3…)。
4．电负性
(1)含义：元素的原子在化合物中吸引键合电子能力的标度。元素的电负性越大，表示其原子在化合物
中吸引键合电子的能力越强。
(2)标准：以最活泼的非金属氟的电负性为4.0 作为相对标准，计算得出其他元素的电负性(稀有气体未
计)。
(3)变化规律
金属元素的电负性一般小于2，非金属元素的电负性一般大于2，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2 左右。
在元素周期表中，同周期从左至右，元素的电负性逐渐增大，同主族从上至下，元素的电负性逐渐减
小。
5．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，如
。
1．元素第一电离能的周期性变化规律
一般
规律
同一周期，随着原子序数的增加，元素的第一电离能呈现增大的趋势，稀有气体元素的
第一电离能最大，碱金属元素的第一电离能最小；同一主族，随着电子层数的增加，元
素的第一电离能逐渐减小
特殊
情况
第一电离能的变化与元素原子的核外电子排布有关。通常情况下，当原子核外电子排布
在能量相等的轨道上形成全空(p0、d0、f0)、半满(p3、d5、f7)和全满(p6、d10、f14)结构时，
原子的能量较低，该元素具有较大的第一电离能
2．电离能、电负性大小判断
规律
在周期表中，电离能、电负性从左到右逐渐增大，从上往下逐渐减小
特性
同周期主族元素，第ⅡA 族(ns2)全充满、第ⅤA 族(np3)半充满，比较稳定，所以其第一
电离能大于同周期相邻的第ⅢA 族和第ⅥA 族元素
方法
常常应用化合价及物质类别判断电负性的大小，如O 与Cl 的电负性比较：①HClO 中Cl
为＋1 价、O 为－2 价，可知O 的电负性大于Cl；②Al2O3是离子化合物、AlCl3是共价化
合物，可知O 的电负性大于Cl
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
7
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
(1)价电子排布为5s25p1的元素位于第5 周期ⅠA 族，是s 区元素( )
(2)主族元素的电负性越大，元素原子的第一电离能一定越大( )
(3)在元素周期表中，同周期主族元素电负性从左到右越来越大( )
(4)在形成化合物时，电负性越小的元素越容易显示正价( )
(5)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族( )
(6)钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能( )
(7)第2 周期主族元素的原子半径随核电荷数的增大依次减小( )
(8)C、N、O、F 四种元素第一电离能从大到小的顺序是N>O>F>C( )
(9)正三价阳离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于Ⅷ族( )
(10)价电子排布式为4s24p3的元素位于第4 周期ⅤA 族，是p 区元素( )
(11)元素的电负性越大，非金属性越强，第一电离能也越大( )
答案：(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)√ (6)× (7)√ (8)× (9)√ (10)√ (11)×
例1 (2023•浙江省6 月选考，11)X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 与
Z 位于同一周期，且只有X、 Y 元素相邻。X 基态原子核外有2 个未成对电子，W 原子在同周期中原子半
径最大。下列说法不正确的是( )
A．第一电离能： Y＞Z＞X
B．电负性： Z＞Y＞X＞W
C．Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z
D．W2X2与水反应生成产物之一是非极性分子
【答案】A
【元素推断】X、Y、Z、W 四种短周期主族元素，原子序数依次增大。X、Y 与Z 位于同一周期，且
只有X、 Y 元素相邻。X 基态原子核外有2 个未成对电子，则X 为C，Y 为N，Z 为F，W 原子在同周期
中原子半径最大，则W 为Na。
【解析】A 项，根据同周期从左到右第一电离能呈增大趋势，但第IIA 族大于第IIIA 族，第VA 族大
于第VIA 族，则第一电离能： Z＞Y＞X，故A 错误；B 项，根据同周期从左到右电负性逐渐增大，同主
族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Z＞Y＞X＞W，故B 正确；C 项，根据同电子层结构核多径小，
则Z、W 原子形成稀有气体电子构型的简单离子的半径：W＜Z，故C 正确；D 项，W2X2与水反应生成产
物之一为乙炔，乙炔是非极性分子，故D 正确。故选A。
例2 (2023•全国新课标卷，9)一种可吸附甲醇的材料，其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]Cl，部分晶
体结构如下图所示，其中[C(NH2)3]+为平面结构。
8
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
下列说法正确的是( )
A．该晶体中存在N-H…O 氢键
B．基态原子的第一电离能：
C．基态原子未成对电子数：
D．晶体中B、N 和O 原子轨道的杂化类型相同
【答案】A
【解析】A 项，由晶体结构图可知，[C(NH2)3]+中的-NH2的H 与[B(OCH3)4]-中的O 形成氢键，因此，
该晶体中存在N-H…O 氢键，A 正确；B 项，同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势，但是第ⅡA、
ⅤA 元素的原子结构比较稳定，其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子，因此，基态原子的第一电离
能从小到大的顺序为C< O < N，B 不正确；C 项，B、C、O、N 的未成对电子数分别为1、2、2、3，因此，
基态原子未成对电子数B<C=O<N，C 不正确；D 项，[C(NH2)3]+为平面结构，则其中的C 和N 原子轨道杂
化类型均为sp2；[B(OCH3)4]-中B 与4 个O 形成了4 个σ 键，B 没有孤电子对，则B 的原子轨道杂化类型为
sp3；[B(OCH3)4]-中O 分别与B 和C 形成了2 个σ 键，O 原子还有2 个孤电子对，则O 的原子轨道的杂化类
型均为sp3；综上所述，晶体中B、О 和N 原子轨道的杂化类型不相同，D 不正确；故选A。
对点1 已知X、Y 是主族元素，I 为电离能，单位是kJ·mol－1。根据下表所列数据判断错误的是(
)
元素
I1
I2
I3
I4
X
500
4 600
6 900
9 500
Y
580
1 800
2 700
11 600
A．元素X 的常见化合价是＋1 价
B．元素Y 是第ⅢA 族的元素
C．元素X 与氯形成化合物时，化学式可能是XCl
D．若元素Y 处于第三周期，它可与冷水剧烈反应
【答案】D
9
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】根据表中提供的电离能的数据，可推断出X 是第ⅠA 族的元素，常见化合价是＋1 价，和氯
气化合形成XCl 型的氯化物，Y 是第ⅢA 族的元素，选项A、B、C 项均正确。当Y 处于第三周期时，是
铝元素，不能和冷水反应，D 项错误。故选D。
对点2 如图为周期表的一小部分，A、B、C、D、E 的位置关系如图所示。其中B 元素最高化合价
是最低化合价绝对值的3 倍，它的最高价氧化物中含氧60%。下列说法正确的是( )
A
D
B
E
C
A．D、B、E 三种元素的第一电离能逐渐减小
B．电负性：C E
C．D、B、E 三种元素形成的简单离子的半径逐渐增大
D．气态氢化物的稳定性顺序：D<B<E
【答案】D
【解析】B 元素的最高正化合价是最低负化合价绝对值的3 倍，则最高正化合价为＋6 价，它的最高
价氧化物为BO3，其中含氧60%，设B 的相对原子质量为M，则有×100%＝40%，解得M＝32，则B 为S
元素，可推知A 为O 元素，D 为P 元素，E 为Cl 元素，C 为Se 元素。同一周期从左到右，元素的第一电
离能呈增大趋势，但D 为P 元素，P 元素的3p 轨道为半充满状态，较稳定，其第一电离能大于S 元素，故
A 错误；同主族元素电负性随原子序数的增大而减小 ，则电负性：B>C，而同周期自左向右，电负性增大，
E>B，故电负性E>C，故B 错误；P、S、Cl 三种元素形成的简单离子，电子层结构相同，原子序数越大，
离子半径越小，故C 错误；元素的非金属性越强，对应的氢化物越稳定，则气态氢化物的稳定顺序：
D<B<E，故D 正确。
1．(2022•江苏卷，3)工业上电解熔融Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)的混合物可制得铝。下列说法正确的是(
)
A．半径大小：
B．电负性大小：
C．电离能大小：
D．碱性强弱：
【答案】A
【解析】A 项，核外电子数相同时，核电荷数越大半径越小，故半径大小为
，故A 正
确；B 项，同周期元素核电荷数越大电负性越大，故
，故B 错误；C 项，同周期从左往右第一
电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能呈减小趋势，故电离能大小为
，故C 错误；
10
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
D 项，元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，故碱性强弱为
，故D 错
误；故选A。
2．(2022•海南省选择性考试，5)钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是( )
A．钠元素的第一电离能大于钾
B．基态钾原子价层电子轨道表示式为
C．钾能置换出NaCl 溶液中的钠
D．钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【解析】A 项，同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越
小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A 说法正确；B 项，基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为
，B 说法不正确；C 项，钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 NaC1 溶液中的钠，C 说
法不正确；D 项，钠元素与钾元素的原子序数分别为11 和19，两者相差8，D 说法不正确；故选A。
3．(2021•湖北选择性考试，13)金属Na 溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴
醚类配体L，得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物[NaL]＋Na－。下列说法错误的是( )
A．Na的半径比F的大 B．Na的还原性比Na 的强
C．Na的第一电离能比H的大 D．该事实说明Na 也可表现非金属性
【答案】C
【解析】Na核外有3 个电子层，而F核外有2 个电子层，故Na的半径比F的大，A 项正确；Na的
半径比Na 的大，Na中的原子核对最外层电子的吸引力小，易失去电子，故Na的还原性比Na 的强，B 项
正确；H的1s 上有2 个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，而Na最外层有2 个电子，很活泼，故
Na的第一电离能比H的小，C 项错误；该事实说明可以形成Na，Na 表现出非金属性，D 项正确。
4．(2023•全国乙卷，35 节选)中国第一辆火星车“祝融号”成功登陆火星。探测发现火星上存在大量
橄榄石矿物(MgxFe2-xSiO4)。回答下列问题：
(1)基态Fe 原子的价电子排布式为_______。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为_______，铁的化合
价为_______。
【答案】(1) 3d64s2 O＞Si＞Fe＞Mg +2
【解析】（1）Fe 为26 号元素，基态Fe 原子的价电子排布式为3d64s2。元素的金属性越强，其电负性
越小，元素的非金属性越强则其电负性越大，因此，橄榄石(MgxFe2-xSiO4)中，各元素电负性大小顺序为O
11
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
＞Si＞Fe＞Mg；因为MgxFe2-xSiO4中Mg、Si、O 的化合价分别为+2、+4 和-2，x+2-x=2，根据化合物中各
元素的化合价的代数和为0，可以确定铁的化合价为+2。
5．(2023•浙江省1 月选考，17 节选) (10 分) (2)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>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
【答案】(2)AB
【解析】(2)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Al 原子、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，根据上述分析可知，电子排布属于基态原子(或离子)的是：①②，B 正确；C 项，
Si 为非金属失电子能力比Al 弱，电离一个电子所需最低能量：①>③>②，C 错误；D 项，非金属Si 的得
电子能力强于金属Al，得电子能力：②>①，D 错误；故选AB。
6．（10 分）(2023•北京卷，15 节选)硫代硫酸盐是一类具有应用前景的浸金试剂。硫代硫酸根(S2O3
2-)
可看作是SO4
2-中的一个
原子被
原子取代的产物。
(1)基态
原子价层电子排布式是 。
(2)比较
原子和
原子的第一电离能大小，从原子结构的角度说明理由： 。
【答案】(1) 3s23p4
(2) I1(O)>I1(S)，氧原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力大，不易失去一个电子
【解析】（1）S 是第三周期ⅥA 族元素，基态S 原子价层电子排布式为3s23p4；（2）S 和O 为同主族
元素，O 原子核外有2 个电子层，S 原子核外有3 个电子层，O 原子半径小，原子核对最外层电子的吸引力
大，不易失去1 个电子，即O 的第一电离能大于S 的第一电离能。
7．(15 分) (2022•全国乙卷，35 节选)卤素单质及其化合物在科研和工农业生产中有着广泛的应用。回
答下列问题：
(1)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. 1s22s22p43d2 c. 1s22s12p5 d. 1s22s22p33p2
【答案】(1) ad d
【解析】(1)F 的原子序数为9，其基态原子电子排布式为1s22s22p5。a 项，1s22s22p43s1，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；b 项，1s22s22p43d2，核外共10 个电子，
不是氟原子，b 错误；c 项，1s22s12p5，核外共8 个电子，不是氟原子，c 错误；d 项，1s22s22p33p2，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；故选ad；而同一原子3p 能级
的能量比3s 能级的能量高，因此能量最高的是1s22s22p33p2，故选d。
12
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
8．(2022•重庆卷，18 节选)(15 分)配位化合物X 由配体L2-(如图)和具有正四面体结构的[Zn4O]6+构成。
(1)基态Zn2+的电子排布式为______。
(2)L2-所含元素中，电负性最大的原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为______形；每个
L2-中采取sp2杂化的C 原子数目为______个，C 与O 之间形成σ 键的数目为______个。
【答案】(1)3d10
(2) 哑铃形 8 7
【解析】(1)锌元素的原子序数为30，基态锌离子的价电子排布式为3d10；(2)配体L2-所含元素中氧元
素的电负性最大，氧原子处于基态时，电子云轮廓图为哑铃形的2p 能级的电子占据最高能级；由结构简式
可知，配体中苯环碳原子和双键碳原子杂化方式为sp2杂化，共有8 个；配体中碳原子与氧原子之间的单键
为σ 键、双键中含有1 个σ 键，共有7 个。
9．(15 分) (2022•全国甲卷，35 节选)2008 年北京奥运会的“水立方”，在2022 年冬奥会上华丽转身为
“冰立方”，实现了奥运场馆的再利用，其美丽的透光气囊材料由乙烯(CH2=CH2)与四氟乙烯(CF2=CF2)的
共聚物(ETFE)制成。回答下列问题：
(1)基态F 原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______。
(2)图a、b、c 分别表示C、N、O 和F 的逐级电离能Ⅰ变化趋势(纵坐标的标度不同)。第一电离能的变
化图是_______(填标号)，判断的根据是_______；第三电离能的变化图是_______(填标号)。
【答案】(1)
(2) 图a 同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N 元素的2p 能级为半充满状态，因
此N 元素的第一电离能较C、O 两种元素高 图b
13
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】(1)F 为第9 号元素其电子排布为1s22s22p5，则其价电子排布图为
。
(2)C、N、O、F 四种元素在同一周期，同一周期第一电离能的总体趋势是依次升高的，但由于N 元素的2p
能级为半充满状态，因此N 元素的第一电离能较C、O 两种元素高，因此C、N、O、F 四种元素的第一电
离能从小到大的顺序为C<O<N<F，满足这一规律的图像为图a，气态基态正2 价阳离子失去1 个电子生成
气态基态正3 价阳离子所需要的的能量为该原子的第三电离能，同一周期原子的第三电离能的总体趋势也
依次升高，但由于C 原子在失去2 个电子之后的2s 能级为全充满状态，因此其再失去一个电子需要的能量
稍高，则满足这一规律的图像为图b。
10．(2022•北京卷，15 节选)FeSO4·7H2O 失水后可转为FeSO4·H2O，与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)
和H2SO4。
I. FeSO4·H2O 结构如图所示。
(1) Fe2+价层电子排布式为___________。
(2)比较SO4
2-和H2O 分子中的键角大小并给出相应解释：___________。
(3)H2O 与Fe2+、SO4
2-和H2O 的作用分别为___________。
【解析】(1)铁元素的原子序数为26，基态亚铁离子的价电子排布式为3d6；
(2)硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间型为正四面体形，水分
子中氧原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为2，分子的空间构型为V 形，所以硫酸根离子的键角大
于水分子；(3)由图可知，具有空轨道的亚铁离子与水分子中具有孤对电子的氧原子形成配位键，硫酸根离
子与水分子间形成氢键。
11．(2022•河北省选择性考试，17 节选)含Cu、Zn、Sn 及S 的四元半导体化合物(简写为
)，是一
种低价、无污染的绿色环保型光伏材料，可应用于薄膜太阳能电池领域。回答下列问题：
(1)基态S 原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______。
(2)Cu 与Zn 相比，第二电离能与第一电离能差值更大的是_______，原因是_______。
【答案】(1)1：2 或2：1
(2) Cu Cu 的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn 的第二电离能失去
的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大
14
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
【解析】(1)基态S 的价电子排布是3s23p4，根据基态原子电子排布规则，两种自旋状态的电子数之比为：
1：2 或2：1；(2)Cu 的第二电离能失去的是3d10的电子，第一电离能失去的是4s1电子，Zn 的第二电离能
失去的是4s1的电子，第一电离能失去的是4s2电子，3d10电子处于全充满状态，其与4s1电子能量差值更大。
12．(2022•海南省选择性考试，19 节选)(14 分)以Cu2O、ZnO 等半导体材料制作的传感器和芯片具有
能耗低、效率高的优势。回答问题：
(1)基态O 原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个。
(2)Cu、Zn 等金属具有良好的导电性，从金属键的理论看，原因是_______。
【答案】(1) 1s22s22p4或[He]2s22p4 2
(2)自由电子在外加电场中作定向移动
【解析】(1)O 为8 号元素，其基态O 原子核外有8 个电子，因此基态O 原子的电子排布式为1s22s22p4
或[He]2s22p4，其2p 轨道有2 个未成对电子，即O 原子有2 个未成对电子；(2)由于金属的自由电子可在外
加电场中作定向移动，因此Cu、Zn 等金属具有良好的导电性。
13．(15 分) (2022•湖南选择性考试，18 节选)铁和硒(Se)都是人体所必需的微量元素，且在医药、催化、
材料等领域有广泛应用，回答下列问题：
(1)乙烷硒啉(Ethaselen)是一种抗癌新药，其结构式如下：
①基态
原子的核外电子排布式为 [Ar]_______；
②该新药分子中有_______种不同化学环境的C 原子；
③比较键角大小：气态SeO3分子_______ SeO3
2-离子(填“>”“<”或“=”)，原因是_______。
(2)富马酸亚铁(FeC4H2O4)是一种补铁剂。富马酸分子的结构模型如图所示：
①富马酸分子中
键与
键的数目比为_______；
②富马酸亚铁中各元素的电负性由大到小的顺序为_______。
【答案】(1) [Ar] 3d104s24p4 6 ＞ SeO3的空间构型为平面三角形，SeO3
2-的空间构型为三
15
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
角锥形
(2) 11：3 O＞C＞H＞Fe
【解析】(1)①硒元素的原子序数为34，基态原子的电子排布式为[Ar] 3d104s24p4，故答案为：[Ar]
3d104s24p4；②由结构简式可知，乙烷硒啉的分子结构对称，分子中含有6 种化学环境不同的碳原子；③三
氧化硒分子中硒原子的价层电子对数为3，孤对电子对数为0，分子的空间构型为平面三角形，键角为
120°，亚硒酸根离子中硒原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为1，离子的空间构型为三角锥形，键角
小于120°；(2)①由球棍模型可知，富马酸的结构式为HOOCCH=CHCOOH，分子中的单键为σ 键，双键中
含有1 个σ 键和1 个π 键，则分子中σ 键和π 键的数目比为11：3；②金属元素的电负性小于非金属元素，
则铁元素的电负性最小，非金属元素的非金属性越强，电负性越大，氢碳氧的非金属性依次增强，则电负
性依次增大，所以富马酸亚铁中四种元素的电负性由大到小的顺序为O＞C＞H＞Fe。
14．(2022•广东选择性考试，20 节选)硒(Se)是人体必需微量元素之一，含硒化合物在材料和药物领域
具有重要应用。自我国科学家发现聚集诱导发光(
)效应以来，
在发光材料、生物医学等领域引起
广泛关注。一种含
的新型
分子
的合成路线如下：
(1) Se 与S 同族，基态硒原子价电子排布式为_______。
【答案】(1)4s24p4
【解析】(1)基态硫原子价电子排布式为3s23p4，Se 与S 同族，Se 为第四周期元素，因此基态硒原子价
电子排布式为4s24p4。
15．(2021•山东卷，16 节选)非金属氟化物在生产、生活和科研中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态F 原子核外电子的运动状态有________种。
(2)O、F、Cl 电负性由大到小的顺序为____________；OF2分子的空间构型为_______；OF2的熔、沸
点_______ (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是______________________。
【答案】(1)9 (2)F>O>Cl 角(V)形 低于 OF2和Cl2O 都是分子晶体，结构相似，Cl2O 的
相对分子质量大，Cl2O 的熔、沸点高
【解析】(1)基态F 原子共有9 个核外电子，则每个电子都有对应的轨道和自旋状态，所以核外电子的
运动状态有9 种；(2)电负性一定程度上相当于得电子能力，半径越小，得电子能力越强，电负性越大，半
径由小到大的顺序为F、O、Cl，所以电负性大小顺序为F>O>Cl；根据VSEPR 理论有
，去
16
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
掉2 对孤对电子，知OF2分子的空间构型是角形；OF2和Cl2O 都是分子晶体，结构相似，Cl2O 的相对分子
质量大，Cl2O 的熔、沸点高。
16．(2021•全国乙卷，35 节选)过渡金属元素铬(Cr)是不锈钢的重要成分，在工农业生产和国防建设中
有着广泛应用。回答下列问题：
(1)对于基态Cr 原子，下列叙述正确的是_______(填标号)。
A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为 [Ar]3d54s1
B．4s 电子能量较高，总是在比3s 电子离核更远的地方运动
C．电负性比钾高，原子对键合电子的吸引力比钾大
【答案】(1)AC
【解析】(1) A 项，基态原子满足能量最低原理，Cr 有24 个核外电子，轨道处于半充满时体系总能量
低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1，A 正确；B 项， Cr 核外电子排布为[Ar]3d54s1，由于能级交错，3d 轨道
能量高于4s 轨道的能量，即3d 电子能量较高，B 错误；C 项，电负性为原子对键合电子的吸引力，同周期
除零族原子序数越大电负性越强，钾与铬位于同周期，铬原子序数大于钾，故铬电负性比钾高，原子对键
合电子的吸引力比钾大，C 正确； 故选AC。
17．(2021•湖南选择性考试，18 节选)硅、锗(Ge)及其化合物广泛应用于光电材料领域。回答下列问题：
(1)基态硅原子最外层的电子排布图为 ，晶体硅和碳化硅熔点较高的是
(填化学式)；
【答案】(1)
； SiC
【解析】(1)Si 位于周期表中第3 周期第ⅣA 族，基态原子的价电子排布式为3s23p2，则基态Si 原子的
价电子排布图为：
；晶体硅、碳化硅均属于原子晶体，原子半径：Si＞C，键长：
C
Si
﹣
＜Si
Si
﹣
，则键能：C
Si
﹣
＞Si
Si
﹣
，所以熔点：碳化硅＞晶体硅，晶体硅和碳化硅熔点较高的是
SiC。
18．(2021•河北选择性考试，17 节选)KH2PO4晶体具有优异的非线性光学性能。我国科学工作者制备
的超大KH2PO4晶体已应用于大功率固体激光器，填补了国家战略空白。回答下列问题：
(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子中，核外电子排布相同的是___________(填离
子符号)。
(2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用+
表示，与之相反的用-
表示，称
17
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
为电子的自旋磁量子数.对于基态的磷原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为____________。
【答案】(1)K+和P3- (2)
或
(3)在原子数目相同的条件下，N2比N4具有更低的能量，而P4比P2具有更低的能量，能量越低越稳定
【解析】(1)在KH2PO4的四种组成元素各自所能形成的简单离子分别为H+ (或H-)、O2-、K+和P3-，其
中核外电子排布相同的是K+和P3-。(2)对于基态的磷原子，其价电子排布式为3s23p3，其中3s 轨道的2 个
电子自旋状态相反，自旋磁量子数的代数和为0；根据洪特规则可知，其3p 轨道的3 个电子的自旋状态相
同，因此，基态磷原子的价电子的自旋磁量子数的代数和为
或
。(3)根据表中的相关共价键的键能
可知，若6mol N 形成类似白磷分子结构的N4分子，可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ；若6mol N 形成
N2分子，则可释放的能量为946kJ2=1892kJ，显然，形成N2分子放出的能量更多，故在N 数目相同的条
件下，N2具有更低的能量，能量越低越稳定。同理，若6mol P 形成P4分子，可以释放出的能量为
197kJ6=1182kJ；若6mol P 形成P2分子，则可释放的能量为489kJ2=978kJ，显然，形成P4分子放出的能
量更多，故在P 数目相同的条件下，P4具有更低的能量，能量越低越稳定。
19．(2021•广东选择性考试，19 节选)很多含巯基（-SH）的有机化合物是重金属元素汞的解毒剂。例
如，解毒剂化合物I 可与氧化汞生成化合物Ⅱ。
（1）基
态硫原子价电子排布式为__________。
（2）H2S、CH4、H2O 的沸点由高到低顺序为__________。
（3）汞的原子序数为80，位于元素周期表第______周期第ⅡB 族。
【答案】（1）3s23p4 （2）H2O>H2S>CH4 （3）六
【解析】(1)基态硫原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，因此基态硫原子价电子排布式为3s23p4；
(2)H2S、CH4、H2O 均为分子晶体，H2O 分子间存在氢键，沸点较高，H2S、CH4的分子间范德华力随相对
分子质量增大而增加，因此沸点由高到低顺序为：H2O>H2S>CH4；(3)第六周期0 族元素的原子序数为86，
因此第80 号元素Hg 位于第六周期第ⅡB 族。
20．(2021•海南选择性考试，19 节选) (14 分)金属羰基配位化合物在催化反应中有着重要应用。
HMn(CO)5是锰的一种简单羰基配位化合物，其结构示意图如下。
18
关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“中考/高考-总复习”、最新试卷下载
回答问题：
(1)基态锰原子的价层电子排布式为___________。
(2)配位化合物中的中心原子配位数是指和中心原子直接成键的原子的数目。HMn(CO)5中锰原子的配
位数为___________。
(3)第一电离能的大小：C___________O(填“大于”或“小于”)。
【答案】(1)3d54s2 (2)6 (3)小于
【解析】(1)Mn 元素是第25 号元素，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，所以本问应填“3d54s2”；
(2)由题干图例所示，HMn(CO)5中Mn 原子以配位键连接5 个C 原子，1 个H 原子，所以本问应填“6”；(3)
根据元素周期律，总体规律同一周期元素从左到右第一电离能依次增强，特殊规律同周期IIA 族第一电离
能大于IIIA 族，VA 族第一电离能大于VIA 族，C 是IVA 族，O 是VIA 族，不涉及特殊规律，所以本问应
填“小于”。
19
