新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)考點練習(xí)考向14 原子結(jié)構(gòu) 核外電子排布（含解析）

考向14原子結(jié)構(gòu)核外電子排布【2022浙江卷1月】下列表示不正確的是A．乙炔的結(jié)構(gòu)簡式HC≡CH B．KOH的電子式C．乙烷的球棍模型： D．氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖：【答案】C【詳解】A．乙炔中碳碳之間為三鍵，故結(jié)構(gòu)簡式HC≡CH，選項A正確；B．KOH為離子化合物，故電子式為，選項B正確；C．為乙烷的比例模型，不是球棍模型，選項C錯誤；D．氯離子的核電荷數(shù)是17，電子數(shù)為18，氯離子的結(jié)構(gòu)示意圖為，選項D正確；故答案是C。知識點一原子結(jié)構(gòu)1．原子的構(gòu)成(1)構(gòu)成原子的微粒及作用eq\a\vs4\al(原子,（eq\o\al(\s\up1(A),\s\do1(Z))X）)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(原子核\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(質(zhì)子（Z個）——決定元素的種類,中子[（A－Z）個]\f(在質(zhì)子數(shù)確定后,決定原子種類)同位素)),核外電子（Z個）——最外層電子數(shù)決定元素的化學(xué)性質(zhì)))(2)微粒之間的關(guān)系①原子中：質(zhì)子數(shù)(Z)＝核電荷數(shù)＝核外電子數(shù)；②質(zhì)量數(shù)(A)＝質(zhì)子數(shù)(Z)＋中子數(shù)(N)；③陽離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)－所帶電荷數(shù)；④陰離子的核外電子數(shù)＝質(zhì)子數(shù)＋所帶電荷數(shù)。(3)微粒符號周圍數(shù)字的含義[名師點撥](1)原子中不一定都含有中子，如eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H中沒有中子。(2)電子排布完全相同的原子不一定是同一種原子，如互為同位素的各原子。(3)破壞原子結(jié)構(gòu)的核裂變不屬于化學(xué)變化。(4)質(zhì)子數(shù)相同的微粒不一定屬于同一種元素，如F和OH－。知識點二原子核外電子排布1．核外電子排布(1)核外電子排布規(guī)律(2)核外電子排布與元素性質(zhì)的關(guān)系①金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般小于4，較易失去電子，形成陽離子，表現(xiàn)出還原性，在化合物中顯正化合價。②非金屬元素原子的最外層電子數(shù)一般大于或等于4，較易得到電子，活潑非金屬原子易形成陰離子，在化合物中主要顯負(fù)化合價。③稀有氣體元素的原子最外層為8電子(氦為2電子)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，不易失去或得到電子，它們的化合價通常表現(xiàn)為0價。2．原子結(jié)構(gòu)示意圖知識點三原子核外電子排布原理1．能層與能級(1)能層(n)在多電子原子中，核外電子的能量是不同的，按照電子的能量差異將其分成不同能層。通常用K、L、M、N……表示，能量依次升高。(2)能級同一能層里電子的能量也可能不同，又將其分成不同的能級，通常用s、p、d、f等表示。(3)能層與能級的關(guān)系能層一二三四五……符號KLMNO……能級1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p……最多電子數(shù)226261026101426……電子離核遠(yuǎn)近近→遠(yuǎn)電子能量高低低→高[名師點撥](1)能層數(shù)＝電子層數(shù)。(2)第一能層(K)，只有s能級；第二能層(L)，有s、p兩種能級，p能級上有三個原子軌道px、py、pz，它們具有相同的能量；第三能層(M)，有s、p、d三種能級。2．電子云與原子軌道(1)電子云①由于核外電子的概率密度分布看起來像一片云霧，因而被形象地稱為電子云。②電子云輪廓圖稱為原子軌道。(2)原子軌道原子軌道eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(軌道形狀\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s電子的原子軌道呈球形對稱,p電子的原子軌道呈啞鈴形)),各能級上的原子軌道數(shù)目\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(s能級1個,p能級3個,d能級5個,f能級7個,……)),能量關(guān)系\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①相同能層上原子軌道能量的高低：,ns＜np＜nd＜nf,②形狀相同的原子軌道能量的高低：,1s＜2s＜3s＜4s……,③同一能層內(nèi)形狀相同而伸展方向不同的原,子軌道的能量相等，如2px、2py、2pz軌道的,能量相等))))3．基態(tài)原子的核外電子排布(1)能量最低原理：即電子盡可能地先占有能量低的軌道，然后進(jìn)入能量高的軌道，使整個原子的能量處于最低狀態(tài)。如圖為構(gòu)造原理示意圖，即基態(tài)原子核外電子在原子軌道上的排布順序圖：[注意]所有電子排布規(guī)則都需要滿足能量最低原理。(2)泡利原理每個原子軌道里最多只能容納eq\a\vs4\al(2)個電子，且自旋狀態(tài)相反。如2s軌道上的電子排布為，不能表示為。(3)洪特規(guī)則當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同。如2p3的電子排布為，不能表示為或。[名師點撥]當(dāng)能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)、全空(p0、d0、f0)時原子的能量最低，如24Cr的電子排布式為[Ar]3d54s1,29Cu的電子排布式為[Ar]3d104s1。(4)基態(tài)原子核外電子排布的表示方法表示方法以硫原子為例電子排布式1s22s22p63s23p4簡化電子排布式[Ne]3s23p4電子排布圖(或軌道表示式)價電子排布式3s23p4價電子排布圖4．電子的躍遷與原子光譜(1)電子的躍遷(2)不同元素的原子發(fā)生躍遷時會吸收或釋放不同的光，可以用光譜儀攝取各種元素的電子的吸收光譜或發(fā)射光譜，總稱原子光譜。附：可見光的波長范圍顏色波長范圍紅770～622nm橙622～597nm黃597～577nm綠577～492nm藍(lán)、靛492～455nm紫455～350nm[名師點撥](1)可見光中，紅光的波長最長，紫色的波長最短。(2)焰色反應(yīng)是電子躍遷的結(jié)果，故金屬的焰色反應(yīng)是物理變化過程，不屬于化學(xué)變化。1．eq\o\al(\s\up1(99),\s\do1(43))Tc是醫(yī)用放射性同位素。下列關(guān)于eq\o\al(\s\up1(99),\s\do1(43))Tc的敘述正確的是()A．中子數(shù)是56 B．質(zhì)量數(shù)是43C．質(zhì)子數(shù)是56 D．原子序數(shù)是992．“原子”原意是“不可再分”的意思。20世紀(jì)初，人們才認(rèn)識到原子不是最小的粒子。從電子層模型分析，Ca原子核外N能層中運動的電子數(shù)為()A．8 B．2C．18 D．103．鉬元素為人體及動植物必須的微量元素，也在鋼鐵工業(yè)中有著重要的作用，鉬作為鋼的合金化元素，可以提高鋼的強(qiáng)度，特別是高溫強(qiáng)度和韌性。我國鉬元素的儲量豐富，在世界上占笫二位。如圖所示是鉬元素的相關(guān)信息，下列有關(guān)鉬的說法錯誤的是()A．95Mo18Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(鉬酸根離子)中共計有76個電子B．Mo元素是第五周期的主族元素C．92Mo、95Mo、98Mo互為同位素，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同D．98Mo的原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多144.下列電子排布圖能表示氮原子的最低能量狀態(tài)的是()5．現(xiàn)有四種短周期元素，它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息如下表所述：元素結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等信息A是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素，該元素的某種合金是原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑B與A同周期，其最高價氧化物的水化物呈兩性C在空氣中含量第二，在地殼中含量第一D海水中除氫、氧元素外含量最多的元素，其單質(zhì)或化合物也是自來水生產(chǎn)過程中常用的消毒殺菌劑請根據(jù)表中信息填寫：(1)A原子的核外電子排布式為________________。(2)B元素在周期表中的位置是________；離子半徑：B________A(填“大于”或“小于”)。(3)C原子的電子排布圖是________________，其原子核外有________個未成對電子，能量最高的電子為____________軌道上的電子，其軌道呈________形。(4)D原子的電子排布式為________________，D－的結(jié)構(gòu)示意圖是____________。(5)B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與A的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________；B的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與D的氫化物的水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________。1.肼(N2H4)是發(fā)射航天飛船常用的高能燃料，可通過反應(yīng)2NH3+NaClO=N2H4+NaCl+H2O制備。下列有關(guān)微粒的描述錯誤的是A．NH3的電子式為B．N2H4的結(jié)構(gòu)式為C．Na+的結(jié)構(gòu)示意圖：D．質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為18的氯原子可表示為SKIPIF1<0Cl2.全氮類物質(zhì)具有高密度、超高能量及爆轟、產(chǎn)物無污染等優(yōu)點。中國科學(xué)家成功合成全氮陰離子Neq\o\al(－,5)，Neq\o\al(－,5)是制備全氮類物質(zhì)Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)的重要中間體。下列說法中，不正確的是()A.全氮類物質(zhì)屬于綠色能源B.每個Neq\o\al(＋,5)中含有35個質(zhì)子C.Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)屬于離子化合物D.Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)結(jié)構(gòu)中含共價鍵和離子鍵3．（江蘇省南通市如皋市2021-2022學(xué)年高三下學(xué)期4月適應(yīng)性考試）配合物SKIPIF1<0可用于蝕刻銅，蝕刻后的產(chǎn)物SKIPIF1<0可在氧氣中再生，再生反應(yīng)為SKIPIF1<0。下列說法正確的是A．基態(tài)SKIPIF1<0的電子排布式為SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0屬于共價化合物C．SKIPIF1<0的晶體類型為原子晶體D．SKIPIF1<0中與SKIPIF1<0形成配位鍵的原子是N4．（遼寧省遼陽市2022屆高三一模）氫氟酸可用于雕刻玻璃，其反應(yīng)原理為4HF+SiO2=SiF4↑+2H2O。下列有關(guān)說法正確的是A．HF中的共價鍵為s-pσ鍵B．H2O、SiF4均為極性分子C．SiO2晶體為分子晶體D．基態(tài)氧原子的價層電子軌道表示式為5.如圖為元素周期表前三周期的一部分。(1)X的基態(tài)原子的電子排布圖是________(填序號)；另一電子排布圖不能作為基態(tài)原子的電子排布圖是因為它不符合________(填字母)。A．能量最低原理 B．泡利原理C．洪特規(guī)則(2)以上五種元素中，________(填元素符號)元素第一電離能最大。(3)由以上某種元素與氫元素組成的三角錐形分子E和由以上某種元素組成的直線形分子G反應(yīng)，生成兩種直線形分子L和M(組成E、G、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10)，反應(yīng)如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________。1．（2019江蘇）反應(yīng)NH4Cl＋NaNO2=NaCl＋N2↑＋2H2O放熱且產(chǎn)生氣體，可用于冬天石油開采。下列表示反應(yīng)中相關(guān)微粒的化學(xué)用語正確的是()A.中子數(shù)為18的氯原子：eq\o\al(18,17)ClB.N2的結(jié)構(gòu)式：N=NC.Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖：D.H2O的電子式：2．(1)(2020·全國卷Ⅰ)基態(tài)Fe2＋與Fe3＋離子中未成對的電子數(shù)之比為________。(2)(2020·全國卷Ⅱ)基態(tài)Ti原子的核外電子排布式為____________。(3)(2020·江蘇高考)Fe基態(tài)核外電子排布式為________。(4)(2020·天津等級考)Fe、Co、Ni在周期表中的位置為________。(5)(2019·全國卷Ⅰ)下列狀態(tài)的鎂中，電離最外層一個電子所需能量最大的是________(填標(biāo)號)。A．[Ne] B．[Ne]C．[Ne] D．[Ne](6)(2019·全國卷Ⅱ)Fe成為陽離子時首先失去____________軌道電子，Sm的價電子排布式為4f66s2，Sm3＋價電子排布式為____________。(7)(2019·江蘇高考)Cu2＋基態(tài)核外電子排布式為__________________。(8)(2019·海南高考)Mn位于元素周期表中第四周期_____族，基態(tài)Mn原子核外未成對電子有_____個。3.(1)(2020·全國卷Ⅰ)Li及其周期表中相鄰元素的第一電離能(I1)如表所示。I1(Li)＞I1(Na)，原因是___________________________。I1(Be)＞I1(B)＞I1(Li)，原因是________________________。I1/(kJ·mol－1)Li520Be900B801Na496Mg738Al578(2)(2020·全國卷Ⅱ)CaTiO3中，其組成元素的電負(fù)性大小順序是________。(3)(2020·全國卷Ⅲ)H、B、N中，原子半徑最大的是________。根據(jù)對角線規(guī)則，B的一些化學(xué)性質(zhì)與元素________的相似。(4)(2019·全國卷Ⅱ)比較離子半徑：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)。(5)(2019·全國卷Ⅲ)在周期表中，與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是________，該元素基態(tài)原子核外M層電子的自旋狀態(tài)________(填“相同”或“相反”)。1．【答案】A【解析】eq\o\al(\s\up1(99),\s\do1(43))Tc的質(zhì)子數(shù)＝原子序數(shù)，均為43，質(zhì)量數(shù)是99，中子數(shù)＝99－43＝56，所以A正確。2．【答案】B【解析】Ca原子核外有4個電子層，分別對應(yīng)符號K、L、M、N，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，第4層有2個電子，故N能層運動的電子數(shù)有2個；故選B。3．【答案】B【解析】由圖中信息可知Mo原子的核外電子數(shù)＝42，1個氧原子含8個電子，95Mo18Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(鉬酸根離子)中含有的電子數(shù)為42＋8×4＋2＝76(個)，故A正確；Mo元素位于元素周期表第五周期第ⅥB族，屬于副族元素，故B錯誤；92Mo、95Mo、98Mo質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同，它們互為同位素，由于原子最外層電子數(shù)相同，化學(xué)性質(zhì)幾乎相同，故C正確；98Mo的質(zhì)子數(shù)為42，中子數(shù)＝98－42＝56，原子核內(nèi)中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多56－42＝14，故D正確。4.【答案】A【解析】基態(tài)氮原子的電子排布圖為，此時能量處于最低狀態(tài)，A選項正確。5．【答案】(1)1s22s22p63s1(或[Ne]3s1)(2)第三周期ⅢA族小于(3)22p啞鈴(4)1s22s22p63s23p5(或[Ne]3s23p5)(5)Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2OAl(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O【解析】根據(jù)題中信息可推出：A為Na，B為Al，C為O，D為Cl。(1)A為Na，其核外電子排布式為1s22s22p63s1或[Ne]3s1。(2)B為Al，其在元素周期表中的位置為第三周期第ⅢA族，Na＋與Al3＋的核外電子排布相同，核電荷數(shù)Al3＋大于Na＋，故r(Al3＋)<r(Na＋)。(3)C為O，其電子排布圖為其中有2個未成對電子，能量最高的為2p軌道上的電子，其軌道呈啞鈴形。(4)D為Cl，其核外電子排布式為1s22s22p63s23p5，簡化電子排布式為[Ne]3s23p5，Cl－的結(jié)構(gòu)示意圖為。(5)Al(OH)3與NaOH和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為Al(OH)3＋NaOH=NaAlO2＋2H2O，Al(OH)3＋3HCl=AlCl3＋3H2O。1.【答案】A【詳解】A．氨氣分子中N原子最外層有8個電子，電子式應(yīng)為，A錯誤；B．N2H4分子中兩個N原子共用一對電子，每個N原子和兩個H原子分別共用一對電子，結(jié)構(gòu)式為，B正確；C．Na+核電荷數(shù)為11，核外有10個電子，結(jié)構(gòu)示意圖為，C正確；D．質(zhì)子數(shù)為17、中子數(shù)為18的氯原子質(zhì)量數(shù)為17+18=35，可以表示為SKIPIF1<0Cl，D正確；綜上所述答案為A。2.【答案】C【解析】A項，全氮類物質(zhì)具有超高能量及爆轟、產(chǎn)物無污染等優(yōu)點，因此全氮類物質(zhì)為綠色能源，故A項正確；B項，一個氮原子中含有7個質(zhì)子，所以每個Neq\o\al(＋,5)中含有35個質(zhì)子，故B項正確；C項，該物質(zhì)由氮元素組成，屬于單質(zhì)，不屬于化合物，故C項錯誤；D項，Neq\o\al(＋,5)和Neq\o\al(－,5)內(nèi)部都含有氮氮共價鍵，Neq\o\al(＋,5)Neq\o\al(－,5)結(jié)構(gòu)中含有陽離子和陰離子，因此該物質(zhì)含有離子鍵，故D項正確。綜上所述，本題選C。3．【答案】D【詳解】A．根據(jù)洪特規(guī)則，基態(tài)SKIPIF1<0的電子排布式為SKIPIF1<0，故A錯誤；B．SKIPIF1<0含有離子鍵，屬于離子化合物，故B錯誤；C．構(gòu)成SKIPIF1<0晶體的微粒為氨分子，微粒間為分子間作用力，晶體類型為分子晶體，故C錯誤；D．氨分子中N原子含有孤電子對，SKIPIF1<0中與SKIPIF1<0形成配位鍵的原子是N，故D正確；選D。4．【答案】A【詳解】A．HF是由氫原子中的s軌道與氟原子中的p軌道形成的s-pσ鍵，A項正確；B．H2O為極性分子，SiF4和CH4的空間結(jié)構(gòu)一樣，都是正四面體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)對稱，為非極性分子，B項錯誤；C．SiO2中原子間以共價鍵相結(jié)合，構(gòu)成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，為共價晶體，C項錯誤；D．基態(tài)氧原子的價層電子軌道表示式為，D項錯誤。故選A。5.【答案】(1)②C(2)Ne(3)2NH3＋3F2=6HF＋N2【解析】根據(jù)元素周期表的結(jié)構(gòu)可知X為N，Z為F，R為Ne，W為P，Y為S。(1)當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時，總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道，且自旋狀態(tài)相同，因此氮元素的基態(tài)原子的電子排布圖為(2)在所給五種元素中，氖元素最外層已達(dá)8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，因此失去核外第一個電子需要的能量最多，即第一電離能最大。(3)根據(jù)題給圖示可知E為NH3，G為F2，L為HF，M為N2，故該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3＋3F2=6HF＋N2。1．【答案】D【解析】A項，中子數(shù)為18的氯原子應(yīng)表示為eq\o\al(35,17)Cl，錯誤；B項，N2分子中N與N之間形成叁鍵，結(jié)構(gòu)式為N≡N，錯誤；C項，Na＋的結(jié)構(gòu)示意圖為，錯誤；D項，H2O為共價化合物，每個H原子和O原子之間共用一個電子對，正確。2．【答案】(1)eq\f(4,5)(2)1s22s22p63s23p63d24s2(3)[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2(4)第四周期第Ⅷ族(5)A(6)4s4f5(7)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9(8)ⅦB5【解析】(1)根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)Fe2＋和Fe3＋的價層電子排布式分別為3d6和3d5，其未成對電子數(shù)分別為4和5，即未成對電子數(shù)之比為eq\f(4,5)。(2)Ti是22號元素，其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d24s2。(3)Fe是26號元素，其基態(tài)原子的核外電子排布式為[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2。(4)在元素周期表中Fe、Co、Ni都是第四周期第Ⅷ族的元素。(5)根據(jù)影響電離能大小的因素(有效核電荷數(shù)、微粒半徑和電子層結(jié)構(gòu))可知，