01 常考题空1　电子排布、电离能与电负性 （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

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常考题空1　电子排布、电离能与电负性【高考必备知识】1．原子核外电子排布的“三个原理”及其表示方法(1)熟记构造原理示意图(2)三个原理：能量最低原理、泡利原理、洪特规则能量最低原理原子核外电子总是先占有能量最低的原子轨道，即1s→2s→2p→3s→3p→4s→3d→4p→5s→4d→5p→6s…泡利原理每个原子轨道上最多只容纳2个自旋状态相反的电子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【微点拨】能量相同的原子轨道在全满(p6、d10、f14)、半满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时，体系的能量最低。如24Cr的基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，而不是1s22s22p63s23p63d44s2(3)基态原子核外电子排布的表示方法表示方法举例电子排布式Co：1s22s22p63s23p63d74s2简化表示式Cu：[Ar]3d104s1价层电子排布Fe：3d64s2电子排布图(或轨道表示式)O：(4)常见原子轨道电子云轮廓图原子轨道电子云轮廓形状轨道个数s球形1p哑铃形3(5)常见电子状态的描述 硫原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p4a．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．不同能量的电子看轨道数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2．微粒半径、电离能和电负性变化规律(1)粒子半径大小的比较方法原子半径①同周期原子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(Na)>r(Mg)>r(Al)>r(Si)>r(P)<r(S)>r(Cl)②同主族原子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(Li)<r(Na)<r(K)<r(Rb)<r(Cs)离子半径①阳离子半径总比相应原子半径小，如：r(Na)>r(Na＋)②阴离子半径总比相应原子半径大，如：r(Cl)<r(Cl－)③同主族阳离子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(Li＋)<r(Na＋)<r(K＋)<r(Rb＋)<r(Cs＋)④同主族阴离子半径随原子序数递增逐渐增大，如：r(F－)<r(Cl－)<r(Br－)<r(I－)⑤同周期阳离子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+)⑥同周期阴离子半径随原子序数递增逐渐减小，如：r(N3－ )>r(O2－)>r(F－)同周期：r(阴离子)＞r(阳离子)，阴离子比阳离子电子层多一层，如：r(S2－)>r(Na＋)⑦电子层结构相同的离子半径随核电荷数的增大而减小，如：r(S2－)>r(Cl－)>r(K＋)>r(Ca2＋)⑧同一元素不同价态的离子半径，价态越高则离子半径越小，如：r(Fe)>r(Fe2＋)>r(Fe3＋)(2)电离能的变化规律①同一周期内，从左往右，第一电离能总体上是逐渐增大的，但并非单调地增大，有些反常。一般而言，IIA族元素的I1大于IIIA族元素；VA族元素的I1大于VIA族元素。如：Be＞B、N＞O，这与原子的外层电子构型有着密切关系：Be的价电子排布式是2s2，为全充满结构，比较稳定，难失电子，而B的价电子排布为2s22p1，没有Be不稳定，因此失去第一个电子B比Be容易， 第一电离能小②同族元素：从上至下第一电离能逐渐减小③过渡元素的第一电离能变化不太规则，同一周期，从左至右，第一电离能略有增加④同种原子：逐级电离能越来越大(即I1<I2<I3…，并且会发生一个突变。如果>>，对主族元素而言，最外层有n个电子，最高化合价为+n(3)电负性的变化规律①同周期：从左至右，元素的电负性逐渐增大②同主族：从上至下，元素的电负性逐渐减小3．书写练习——以Fe为例，质量数为56 表示方法写法原子符号 电子排布式 简化电子排布式 价电子排布式 M层电子排布式 原子结构示意图 Fe2+的电子排布式 Fe3+的电子排布式 电子排布图(轨道表示式) 价电子排布图 最外层电子数 价电子总数  【真题演练】1．(2022·全国甲卷)基态F原子的价电子排布图(轨道表示式)为_______2．(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_______a．1s22s22p43s1            b．1s22s22p43d2            c．1s22s12p2            d．1s22s22p33p23．(2022·湖南卷)基态Se原子的核外电子排布式为[Ar]_______4．(2022·广东卷)Se与S同族，基态硒原子价电子排布式为_______5．(2022·山东卷)基态Ni原子的价电子排布式为_______，在元素周期表中位置为_______6．(2022·海南卷)基态O原子的电子排布式_______，其中未成对电子有_______个7．(2022·北京卷)Fe2+价层电子排布式为___________8．(2022·河北卷)基态S原子的价电子中，两种自旋状态的电子数之比为_______9．(2021·全国甲卷)太阳能电池板主要材料为单晶硅或多晶硅。Si的价电子层的电子排布式为___________10．(2021·全国乙卷)对于基态Cr原子，下列叙述正确的是________A．轨道处于半充满时体系总能量低，核外电子排布应为[Ar]3d54s1B．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11．(2021·湖南卷)基态硅原子最外层的电子排布图为___________12．(2021·河北卷)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)13．(2021·广东卷)基态硫原子价电子排布式为________14．(2021·山东卷)基态F原子核外电子的运动状态有________种15．(2021·山东卷)O、F、Cl电负性由大到小的顺序为________16．(2021·天津卷)基态Fe原子的价层电子排布式为___________17．(2021·福建卷)基态C原子的成对电子数与未成对电子数之比为_______18．(2020·全国I卷)基态Fe2＋与Fe3＋离子中未成对的电子数之比为________19．(2020·全国II卷)基态Ti原子的核外电子排布式为________20．(2020·全国II卷)CaTiO3的晶胞如图(a)所示，其组成元素的电负性大小顺序是__________________21．(2020·全国III卷)H、B、N中，原子半径最大的是________，根据对角线规则，B的一些化学性质与元素________的相似22．(2020·江苏卷)Fe基态核外电子排布式为________23．(2020·江苏卷)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________24．(2020·天津卷)Fe、Co、Ni在周期表中的位置为________，基态Fe原子的电子排布式为________25．(2019·全国I卷)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是________A．   B．   C．  D．26．(2019·全国II卷)Fe成为阳离子时首先失去______轨道电子，Sm的价层电子排布式为4f66s2，Sm3＋价层电子排布式为______27．(2019·全国II卷)比较离子半径：F－________O2－(填“大于”“等于”或“小于”)28．(2018·全国I卷)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低和最高的分别为________、________A．         B．C．           D．【题组训练】1．Zn原子核外电子排布式为________________2．Fe2+基态核外电子排布式为__________________3．基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是_____，占据该能层电子的电子云轮廓图形状为_______4．氮原子价层电子的轨道表达式(电子排布图)为________5．Co基态原子核外电子排布式为______________________，基态原子核外未成对电子数较多的是_______6．在周期表中，与Li的化学性质最相似的邻族元素是___________，该元素基态原子核外M层电子的自旋状态________(填“相同”或“相反”)7．Cu2＋基态核外电子排布式为________8．基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为__________________________，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形9．Sc的价电子排布式________________________10．V的价电子排布图_____________________11．NH4H2PO4中电负性最高的元素是______12．第一电离能I1(Zn)_______I1(Cu)(填“大于”或“小于”)13．元素Mn与O中，第一电离能较大的是________14．C、H、O 三种元素的电负性由小到大的顺序为________________15．光催化还原CO2制备CH4反应中，带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________16．根据元素周期律，原子半径Ga_____As，第一电离能Ga_____As。(填“大于”或“小于”)17．用“>”或“<”填空：原子半径电负性熔点沸点Al_____SiN____O金刚石_____晶体硅CH4____SiH418．对于呋喃(和吡咯)所含的元素中，电负性最大的是________，最小的是________；第一电离能最大的是________19．组成HClO4～NaClO4的4种元素的电负性由小到大的顺序为________________________20．O、P、K、Zn按电负性由大到小的顺序排列为________________________21．NH3BH3分子中，与N原子相连的H呈正电性(Hδ＋)，与B原子相连的H呈负电性(Hδ－)，电负性大小顺序是________22．C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为____________________23．CaTiO3的组成元素的电负性大小顺序是________________24．O、F、Cl电负性由大到小的顺序为____________25．半夹心结构催化剂M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其结构如下图所示。组成M的元素中，电负性最大的是__________(填名称)26．SCN－常用来检测Fe3＋的存在，三种元素电负性由大到小的顺序为________________27．K3[Fe(CN)6]中所涉及的元素的基态原子核外未成对电子数最多的是____________，各元素的第一电离能由大到小的顺序为________________28．砷与硒的第一电离能较大的是________29．N、O、P元素的电负性由小到大的顺序是________30．元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________ nm(填标号)A．404.4　   B．553.5　   C．589.2　   D．670.8　   E．766.531．铜或铜盐的焰色反应为绿色，该光谱是________________(填“吸收光谱”或“发射光谱”)【常考题空1　电子排布、电离能与电负性】答案【真题演练】1．2． ad    d   3．[Ar] 3d104s24p4   4．4s24p4 5．3d84s2   第4周期第VIII族    6．1s22s22p4或[He]2s22p4     2    7．3d6  8．1：2或2：19．3s23p210．AC11．12．P3－、K＋13．3s23p414．915．F>O>Cl　16．3d64s2 17．2∶118．　19．1s22s22p63s23p63d24s220．O＞Ti＞Ca21．B　Si(硅)22．[Ar]3d64s2或1s22s22p63s23p63d64s2　23．N>O>C24．第四周期第Ⅷ族　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s225．A　26．4s　4f5　27．小于28．D　C【题组训练】1．Ar]3d104s22．Ar]3d6或1s22s22p63s23p63d63．N　球形4．(或)5．1s22s22p63s23p63d74s2(或[Ar]3d74s2)　　Mn6．Mg　相反7．[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d98．(或)　哑铃(纺锤)9．3d14s210．11．O12．大于13．O14．H<C<O15．O>Ge>Zn16．大于  小于17．>，<，>，<18．O　H　N　19．Na<H<Cl<O20．O>P>Zn>K21．N>H>B　22．N>O>C23．O＞Ti＞Ca24．F>O>Cl25．氧26．N>S>C27．Fe(铁)　N>C>Fe>K28．As或砷29．P<N<O　30．A31．发射光谱