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2025版高考化学一轮总复习真题演练第5章物质结构与性质元素周期律第16讲原子结构原子核外电子排布
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这是一份2025版高考化学一轮总复习真题演练第5章物质结构与性质元素周期律第16讲原子结构原子核外电子排布，共4页。试卷主要包含了下列化学用语或图示表达正确的是，下列化学用语表述错误的是，下列化学用语表示正确的是，“两原理，一规则”的正确理解等内容，欢迎下载使用。
近几年高考以最新的科技成果为背景，考查原子结构、核素知识，直接考查电子排布式和轨道表示式(电子排布图)的书写，利用核外电子排布推断元素。
真 题 演 练
1.(2023·北京，2,3分)下列化学用语或图示表达正确的是( C )
A.NaCl的电子式为
B.NH3的VSEPR模型为
C.2pz电子云图为
D.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
[解析] NaCl为离子化合物，电子式为Na＋，A错误；NH3的VSEPR模型为四面体形，B错误；pz为沿z轴的p轨道，电子云轮廓图是哑铃状的，C正确；基态24Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，故轨道表示式为，D错误。
2.(2023·湖南，2,3分)下列化学用语表述错误的是( C )
A.HClO的电子式：
B.中子数为10的氧原子：eq \\al(18, 8)O
C.NH3分子的VSEPR模型：
D.基态N原子的价层电子排布图：
[解析] C项，NH3的中心原子N上有1个孤电子对，加上中心原子上的σ键电子对，N上的价层电子对数为4，VSEPR模型应为四面体形，题图为NH3分子的空间结构，错误。
3.(2023·浙江1月选考，3,3分)下列化学用语表示正确的是( C )
A.中子数为18的氯原子：eq \\al(37,17)Cl
B.碳的基态原子轨道表示式：
C.BF3的空间结构： (平面三角形)
D.HCl的形成过程：
[解析] 中子数为18的氯原子的质量数为17＋18＝35，A项错误；由洪特规则知，基态碳原子2p轨道上的2个电子应分占两个轨道，B项错误，BF3分子中B原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2，故BF3的空间结构为平面三角形，C项正确；HCl为共价化合物，D项错误。
4.(2022·河北，6,3分)中子轰击eq \\al(A,Z)X原子的核反应为eq \\al(A,Z)X＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(R,M)Y＋eq \\al(1,1)H，其中eq \\al(R,M)Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是( C )
A.原子半径：Y＞X
B.YHeq \\al(＋,3)的电子式为
C.最高价含氧酸的酸性：Y＞X
D.X与Y均能形成多种氢化物
[解析] eq \\al(14, 6)C可用于测定文物年代，结合题给核反应可知Y为C、X为N。原子半径：Y>X，A正确；CHeq \\al(＋,3)的电子式为，B正确；最高价含氧酸的酸性：HNO3>H2CO3，C不正确；碳元素与氢元素可以形成多种烃，氮元素与氢元素可以形成NH3、N2H4等，D正确。
5.(2022·北京，3,3分)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( A )
A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.可用质谱法区分87Sr和86Sr
C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
[解析] Sr位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，A不正确；87Sr与86Sr相对原子质量不同，可用质谱法区分，B正确；Sr原子质子数为38，则87Sr和86Sr的中子数分别为87－38＝49、86－38＝48，C正确；同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变，所以同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同，D正确。
6.(2023·全国乙·35题节选)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：
基态Fe原子的价电子排布式为 3d64s2 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 O>Si>Fe>Mg ，铁的化合价为 ＋2 。
[解析] 基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子排布式为3d64s2；一般非金属元素的电负性大于金属元素，金属元素的金属性越强，其电负性越小，非金属元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：O>Si>Fe>Mg；橄榄石矿物中Mg元素的化合价为＋2价，Si元素的化合价为＋4价，O元素的化合价为－2价，设铁元素的化合价为a，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0，有2x＋a(2－x)＋4＋(－2)×4＝0，则a＝＋2。
本讲要点速记：
1.牢记一种符号：eq \\al(A,Z)eq \(X,\s\up6(±m))eq \\al(a±,b)。A表示质量数，Z表示质子数，X表示元素符号，m表示化合价数，a表示电荷数，b表示粒子中所含的原子数。
2.熟记“两素”“三同”：元素、核素；同位素、同素异形体、同分异构体。
3.书写基态原子核外电子排布式的三条原理
(1)能量最低原理
(2)泡利原理
(3)洪特规则
4.掌握原子中的两种关系
(1)质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
5.基态原子核外电子排布的顺序
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p
6.熟记3种最外层电子的排布特征
(1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。
(2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2、ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。
(3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。
7.“两原理，一规则”的正确理解
(1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则和泡利原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态。
(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定，即ns2、np3、np6、nd5、nd10等处于相对稳定结构状态。如Cr：[Ar]3d54s1、Mn：[Ar]3d54s2、Cu：[Ar]3d104s1、Zn：[Ar]3d104s2。
(3)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。
近几年高考以最新的科技成果为背景，考查原子结构、核素知识，直接考查电子排布式和轨道表示式(电子排布图)的书写，利用核外电子排布推断元素。
真 题 演 练
1.(2023·北京，2,3分)下列化学用语或图示表达正确的是( C )
A.NaCl的电子式为
B.NH3的VSEPR模型为
C.2pz电子云图为
D.基态24Cr原子的价层电子轨道表示式为
[解析] NaCl为离子化合物，电子式为Na＋，A错误；NH3的VSEPR模型为四面体形，B错误；pz为沿z轴的p轨道，电子云轮廓图是哑铃状的，C正确；基态24Cr原子的价层电子排布式为3d54s1，故轨道表示式为，D错误。
2.(2023·湖南，2,3分)下列化学用语表述错误的是( C )
A.HClO的电子式：
B.中子数为10的氧原子：eq \\al(18, 8)O
C.NH3分子的VSEPR模型：
D.基态N原子的价层电子排布图：
[解析] C项，NH3的中心原子N上有1个孤电子对，加上中心原子上的σ键电子对，N上的价层电子对数为4，VSEPR模型应为四面体形，题图为NH3分子的空间结构，错误。
3.(2023·浙江1月选考，3,3分)下列化学用语表示正确的是( C )
A.中子数为18的氯原子：eq \\al(37,17)Cl
B.碳的基态原子轨道表示式：
C.BF3的空间结构： (平面三角形)
D.HCl的形成过程：
[解析] 中子数为18的氯原子的质量数为17＋18＝35，A项错误；由洪特规则知，基态碳原子2p轨道上的2个电子应分占两个轨道，B项错误，BF3分子中B原子的价层电子对数为3，杂化方式为sp2，故BF3的空间结构为平面三角形，C项正确；HCl为共价化合物，D项错误。
4.(2022·河北，6,3分)中子轰击eq \\al(A,Z)X原子的核反应为eq \\al(A,Z)X＋eq \\al(1,0)n→eq \\al(R,M)Y＋eq \\al(1,1)H，其中eq \\al(R,M)Y可用于测定文物年代。下列说法错误的是( C )
A.原子半径：Y＞X
B.YHeq \\al(＋,3)的电子式为
C.最高价含氧酸的酸性：Y＞X
D.X与Y均能形成多种氢化物
[解析] eq \\al(14, 6)C可用于测定文物年代，结合题给核反应可知Y为C、X为N。原子半径：Y>X，A正确；CHeq \\al(＋,3)的电子式为，B正确；最高价含氧酸的酸性：HNO3>H2CO3，C不正确；碳元素与氢元素可以形成多种烃，氮元素与氢元素可以形成NH3、N2H4等，D正确。
5.(2022·北京，3,3分)38Sr(锶)的87Sr、86Sr稳定同位素在同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变。土壤生物中87Sr/86Sr值与土壤中87Sr/86Sr值有效相关。测定土壤生物中87Sr/86Sr值可进行产地溯源。下列说法不正确的是( A )
A.Sr位于元素周期表中第六周期、第ⅡA族
B.可用质谱法区分87Sr和86Sr
C.87Sr和86Sr含有的中子数分别为49和48
D.同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同
[解析] Sr位于元素周期表中第五周期、第ⅡA族，A不正确；87Sr与86Sr相对原子质量不同，可用质谱法区分，B正确；Sr原子质子数为38，则87Sr和86Sr的中子数分别为87－38＝49、86－38＝48，C正确；同一地域土壤中87Sr/86Sr值不变，所以同一地域产出的同种土壤生物中87Sr/86Sr值相同，D正确。
6.(2023·全国乙·35题节选)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：
基态Fe原子的价电子排布式为 3d64s2 。橄榄石中，各元素电负性大小顺序为 O>Si>Fe>Mg ，铁的化合价为 ＋2 。
[解析] 基态Fe原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，则其价电子排布式为3d64s2；一般非金属元素的电负性大于金属元素，金属元素的金属性越强，其电负性越小，非金属元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：O>Si>Fe>Mg；橄榄石矿物中Mg元素的化合价为＋2价，Si元素的化合价为＋4价，O元素的化合价为－2价，设铁元素的化合价为a，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0，有2x＋a(2－x)＋4＋(－2)×4＝0，则a＝＋2。
本讲要点速记：
1.牢记一种符号：eq \\al(A,Z)eq \(X,\s\up6(±m))eq \\al(a±,b)。A表示质量数，Z表示质子数，X表示元素符号，m表示化合价数，a表示电荷数，b表示粒子中所含的原子数。
2.熟记“两素”“三同”：元素、核素；同位素、同素异形体、同分异构体。
3.书写基态原子核外电子排布式的三条原理
(1)能量最低原理
(2)泡利原理
(3)洪特规则
4.掌握原子中的两种关系
(1)质子数＝核电荷数＝核外电子数＝原子序数
(2)质量数(A)＝质子数(Z)＋中子数(N)
5.基态原子核外电子排布的顺序
1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s4f5d6p7s5f6d7p
6.熟记3种最外层电子的排布特征
(1)最外层有3个未成对电子的为ns2np3。1～36号元素中分别为N、P、As。
(2)最外层有2个未成对电子的可能是ns2np2、ns2np4。短周期元素中分别为C、Si和O、S。
(3)最外层有一个未成对电子的可能是ns1、ns2np1、(n－1)d5ns1、(n－1)d10ns1、ns2np5。第四周期中的对应元素有K、Ga、Cr、Cu、Br。
7.“两原理，一规则”的正确理解
(1)原子核外电子排布符合能量最低原理、洪特规则和泡利原理，若违背其一，则原子能量不处于最低状态。
(2)半充满、全充满状态的原子结构稳定，即ns2、np3、np6、nd5、nd10等处于相对稳定结构状态。如Cr：[Ar]3d54s1、Mn：[Ar]3d54s2、Cu：[Ar]3d104s1、Zn：[Ar]3d104s2。
(3)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。
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