第1讲 原子结构 核外电子排布【大单元精讲精练】-2027届高三化学一轮复习讲义●知识清单（新高考通）

该高中化学高考复习讲义聚焦原子结构与核外电子排布核心考点，涵盖原子构成、同位素概念、核外电子排布规律等内容，构建“核心梳理-考点突破-真题再现-限时训练”的复习体系，通过概念辨析、规律应用、元素推断等环节帮助学生夯实基础，突破高考高频难点。 讲义结合高考命题趋势，以新型核素、短周期陌生元素为情境设计问题，通过“四同”判断方法、电子排布特征快速推断等策略培养学生科学思维与证据推理能力，设置分层限时训练，助力教师精准把控复习节奏，有效提升学生元素推断与综合应用能力。

第1讲　原子结构　核外电子排布 【高考考向预测】 原子结构与核外电子排布围绕原子构成、同位素概念、核素相关计算、核外电子排布规律与能级排布规则展开，结合微粒半径比较、等电子粒子推导考查，是元素推断的基础；近三年常在选择题元素推断小问中出现，单独或综合命题频次平稳；预测2027 年趋向结合新型核素、短周期陌生元素情境命题，联动元素周期律综合设问，侧重利用电子排布特征进行元素快速推断。 考点一　原子结构　核素与同位素 【核心梳理●明考点】 1.原子的构成 (1)构成原子的微粒及作用 (2)微粒之间的数量关系 ①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数。 ②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 ③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 ④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字代表的信息 2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)元素、核素、同位素的理解 ①同位素的特征 同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 ②同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。 (3)氢元素的三种核素 H:名称为氕,不含中子; H:用字母D表示,名称为氘或重氢; H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 【考点突破●明方向】 (一)元素、核素、同位素概念辨析 1.据科学家推测,月球的土壤吸附着数百万吨的He,在地球上氦元素主要以He的形式存在,下列有关He的说法正确的是(　　) A.属于同一种核素 B.质量数相同 CHe互为同素异形体 DHe互为同位素 2.科技发展与化学密切相关。下列说法错误的是(　　) A.TiO2光催化乙苯脱氢转化为苯乙烯,两种有机物互为同分异构体 B.科研团队合成环状的C10和C14,C10和C14互为同素异形体 C.铌酸锂(LiNbO3)纳米超材料具有独特光学特性Nb的中子数为52 D.我国首次获得公斤级丰度99% 100Mo产品,100Mo与98Mo互为同位素 抓住描述对象突破“四同”判断 (1)同位素——原子,如H; (2)同素异形体——单质,如O2、O3; (3)同系物——化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3; (4)同分异构体——化合物,如正戊烷、新戊烷。 (二)原子(离子)、分子中各微粒关系 3.我国玉兔二号月球车是采用核能来提供能量的,它的核能电池系统主要包括两个组成部分:一个装填钚Pu)二氧化物的热源和一组固体热电偶。该装置使钚238衰变产生的核能转化为电能,其反应可以表示为Pu――He2++2e-+γ光子,其中γ光子是一种电磁波,它具有一定的波长和频率,静止质量为零。下列说法不正确的是(　　) A.U的中子比钚238的中子少2个 BPu互为同位素 CU含有相同的电子数 D2+He含有相同的质子数 4.(1)1 mol O的中子数之比为　　　　。  (2)已知阴离子R2-的原子核内有n个中子,R原子的质量数为m,则w g R原子完全转化为R2-后,含有电子的物质的量是　　　　。  考点二　原子核外电子排布 【核心梳理●明考点】 1.核外电子运动状态 (1)电子云 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。 (2)核外电子运动状态 核外电子按能量不同分成能层,同一能层的电子,还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 2.基态与激发态　原子光谱 (1)基态与激发态 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,它的电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子。 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 3.基态原子核外电子排布 (1)构造原理——电子填充顺序 (2)基态原子核外电子排布规律 ①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。 ②泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反。 ③洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。 ④洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如基态24Cr原子的核外电子排布式不应写为1s22s22p63s23p63d44s2正确的是1s22s22p63s23p63d54s1。 (3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例) 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 轨道表示式 价层电子排布式 3s23p4 【考点突破●明方向】 1.判断电子的运动状态 (1)基态F原子核外电子的运动状态有　　　　种。  (2)基态钛原子的价层电子排布式为　　　　,其原子核外电子的空间运动状态有　　　　种,共有　　　　种运动状态不同的电子。  (3)基态Si电子排布式表示为[Ne]3s23违背了　　　　。  2.判断原子中未成对电子数目。 (1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个;与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为　　　　。与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有　　　　种。  (2)血红蛋白中的铁处于基态时,其最高级中的单电子数为　　　　。  (3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为　　　　。  3.Fe3+比Fe2+的稳定性更　　　　(填“强”或“弱”),从结构上分析原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。  4.核外电子排布与元素推断(按要求填空)。 (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,其元素符号为　　　　。  (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,B的元素符号为　　　　,C的元素符号为　　　　。  (3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (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的元素符号为　　　　　　　,其基态原子的电子排布式为  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【真题再现●明考向】 1.(2025·河南卷)下列化学用语或图示正确的是(　　) A.CaO的电子式:Ca2+[︰︰]2- B. Li+的结构示意图: C.中子数为38的镓原子Ga D.的化学名称:2-乙基戊烷 2.(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　。  3.按要求填空。 (1)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　　　。  (2)(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为　　　　。  (3)(2023·全国乙卷)基态Fe原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·江苏·高考真题）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 2．（2025·甘肃·高考真题）马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物，陶制文物的主要成分为硅酸盐，下列有关表述错误的是 A．基态Si原子的价层电子排布图： B．的同位素可作为有机反应示踪原子 C．的电子式为： D．的球棍模型为： 3．（2025·山东·高考真题）第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 4．（2024·重庆·高考真题）R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A．原子半径： B．非金属性： C．单质的沸点： D．最高正化合价： 5．（2024·贵州·高考真题）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是 A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 6．（2026·山东济宁·三模）合成超铀元素、是核反应堆中的重要反应之一，以下说法正确的是 A．以上反应均为化学变化 B．与X互为同素异形体 C．X的质子数与中子数相差147 D．a=94、b=239 7．（2026·广东湛江·二模）某种价钴()的配合物能够高效催化炔烃向酮的转化，其结构如图所示(为甲基)。、、、、是原子序数依次增大的短周期元素，其中的价电子结构为，的核外电子数等于的最外层电子数，、和的原子序数之和为。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．为极性分子 C．的空间结构为三角锥形 D．最简单氢化物的沸点： 8．（2026·天津河东·二模）对下列物质性质的解释错误的是 选项 物质性质 解释 A K与Na的化学性质有差异 最外层电子能量 B 晶体熔点714℃、晶体熔点192℃ 晶体类型 C 金属有良好的延展性 离子键 D 的沸点高于 分子间作用力 A．A B．B C．C D．D 9．（2026·陕西咸阳·二模）某化合物的晶胞结构(正六棱柱)如图所示。下列说法错误的是 A．基态B原子含有1个未成对电子 B．晶胞中含有3个Mg原子 C．晶体密度为 D．Mg位于元素周期表中的s区 10．（2026·江苏镇江·一模）2026年1月13号，我国研制的遥感五十号卫星发射成功。卫星由钛合金、铝合金和碳化硅等材料构成。下列元素基态原子最外层电子数最少的是 A．C B．Al C．Si D．Ti 11．（2026·河北·一模）烟酸铬（III）可促进动物生长发育和蛋白质合成，在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等，其结构如图所示。下列说法正确的是 A．基态原子的未成对电子数： B．基态原子的第一电离能： C．烟酸铬（III）中的配位键是N和O原子提供孤电子对 D．烟酸铬（III）配位体为，配位体数为6 12．（2026·江苏盐城·模拟预测）反应 可用于生产玻璃。下列说法正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．的结构示意图： C．1 mol 晶体含有4 mol 键 D．的空间构型为V形 13．（2026·浙江·模拟预测）“千篇一律”中往往可能蕴含着“万里挑一”。高中化学中存在着许多组“同与不同”。下列关于“不同”产生的原因的推测中，合理的是 选项 “同与不同” “不同”产生的原因 A 将气体与混合，可得到淡黄色的硫；而将硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合，反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊 两种反应得到的硫单质是同分异构体 B 六方氮化硼被称为“白石墨”，与石墨的结构相似。石墨具有良好的导电性，但六方氮化硼不能导电 六方氮化硼层内不存在相互平行的轨道 C 和结构相似。在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，但恰好相反 是非极性分子，极性强且可与水反应 D C和是同主族元素。在常温常压下，以小分子形式存在，而以坚实的共价晶体的形式存在 Si的原子半径大于C，与形成的键强度低 A．A B．B C．C D．D 14．（2025·河北·模拟预测）我国科学家用重离子加速器研究装置提供的束流轰击金属钍(Th)靶，成功制得医用同位素锕。下列说法正确的是 A．钍有多种同位素，如和，它们的质子数不同但电子数相同 B．的质子数为89，中子数为136 C．钍元素主要用于制造烟花，因为其燃烧时能产生绚丽的色彩 D．金属钍靶发生衰变生成锕，这种变化属于化学变化 15．（2026·河南新乡·模拟预测）下列化学用语表示正确的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．的球棍模型： C．中子数为4的锂离子： D．和之间最强烈的氢键作用： B．分子的结构式为H-O-O-H，但由于中心O原子存在孤电子对，所以分子结构不呈直线形，而呈书页形(或二面角形)，所以分子的球棍模型：，B错误；C．中子数为4的锂离子其质量数为3+4=7，带1个单位正电荷，则可表示为：，C正确； D．和之间最强烈的氢键是H2O中O-H的H与NH3中N形成的作用：O-HN，D错误； 故选C。 16．（2026·河北唐山·二模）下列化学用语表述正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．甲醛分子的空间填充模型： C．四氯化碳的电子式： D．分子中共价键的电子云图： 17．（2026·河南驻马店·模拟预测）下列化学用语表述错误的是 A．的VSEPR模型： B．基态溴原子的核外电子排布式：[Ar]4s24p5 C．质量数为32的磷原子： D．CaH2的电子式： 18．（2026·湖南邵阳·三模）下列化学用语表述正确的是 A．和互为同位素 B．反-2-丁烯的结构简式： C．(白磷)为正四面体结构的分子，其键角： D．的球棍模型： 二、填空题 （2025·上海闵行·一模）嫦娥六号探测器成功完成人类首次月球背面采样返回任务，其搭载的新型材料和推进系统蕴含丰富的化学知识。请从微观角度结合原子结构及核外电子排布相关知识回答下列问题。 19．探测器返回器外壁的高温结构陶瓷含硅元素，硅常与氧元素结合形成二氧化硅(SiO2)。请写出硅原子的结构示意图_______；氧离子的电子式_______。 20．关于核外电子排布的说法中不正确的是_______。 A．第二层最多可容纳的电子数为8 B．次外层最多可容纳的电子数为18 C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层 D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层 21．科学家通过核反应发现氚()。下列说法正确的是_______。 A．表示一个质子 B．该反应属于化学变化 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 22．在月壤样本中发现一种非金属元素R，其最外层电子数为n，其气态氢化物的核外电子总数为a，R的某种核素核内中子数为b，则该核素的符号是_______。 A． B． C． D． 23．已知在自然界中铱(Ir)有两种质量数分别为191和193的核素，而铱元素的近似相对原子质量为192.22，则这两种核素的原子个数比为_______。 24．X元素组成的三种气态单质都是双原子分子，它们的相对分子质量分别是32、34、36。现有这三种单质的混合气体，分子数之比为15:4:1，下列说法正确的是_______。 A．若该容器中的X2全部转化为同素异形体X3，则X3的分子有21种 B．质量数为16的核素的丰度为85% C．该元素的近似相对原子质量为17 D．该元素所含三种核素的原子数之比为15:4:1 三、解答题 25．（2026·广西百色·二模）钴酸锂()电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质，对废旧钴酸锂电池回收再利用的处理流程如下： 已知：①还原性：； ②和结合生成较稳定的，在强酸性条件下分解重新生成； ③的溶度积常数，溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)Co的简化电子排布式为_______。 (2)碱浸泡铝单质发生反应的离子方程式为_______。 (3)滤液A中主要的阳离子有、、_______，写出和盐酸反应的化学方程式：_______。 (4)从滤液C中分离出的系列操作方法为_______。 (5)将浓度为的和浓度为的溶液等体积混合，_______(填“是”或“否”)有沉淀生成，请通过计算说明原因：_______。 (6)在军事和汽车安全气囊上有重要的应用，晶胞结构如下图所示，该晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体中与最短的距离为_______pm。 26．（2026·山东德州·三模）镍的化合物应用广泛。回答下列问题： (1)在元素周期表中，镍位于第______周期______族。基态的价电子轨道表示式为______。 (2)是一种配合物。 ①该配合物所含元素中，电负性最大的是______。 ②中P原子采取______杂化。 ③中的配位数为4，碳氧键键长不同，该配合物的结构示意图为______。 (3)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，，则晶体化学式为______；晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为______。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1讲　原子结构　核外电子排布 【高考考向预测】 原子结构与核外电子排布围绕原子构成、同位素概念、核素相关计算、核外电子排布规律与能级排布规则展开，结合微粒半径比较、等电子粒子推导考查，是元素推断的基础；近三年常在选择题元素推断小问中出现，单独或综合命题频次平稳；预测2027 年趋向结合新型核素、短周期陌生元素情境命题，联动元素周期律综合设问，侧重利用电子排布特征进行元素快速推断。 考点一　原子结构　核素与同位素 【核心梳理●明考点】 1.原子的构成 (1)构成原子的微粒及作用 (2)微粒之间的数量关系 ①原子中:质子数(Z)=核电荷数=核外电子数。 ②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。 ③阳离子的核外电子数=质子数-阳离子所带的电荷数。 ④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。 (3)微粒符号周围数字代表的信息 2.元素、核素、同位素 (1)元素、核素、同位素的概念及相互关系 (2)元素、核素、同位素的理解 ①同位素的特征 同一元素的各种核素的中子数不同,质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异较大;同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。 ②同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应。 (3)氢元素的三种核素 H:名称为氕,不含中子; H:用字母D表示,名称为氘或重氢; H:用字母T表示,名称为氚或超重氢。 (4)几种重要核素的用途 核素 U C H H O 用途 核燃料 用于考古断代 制氢弹 示踪原子 【考点突破●明方向】 (一)元素、核素、同位素概念辨析 1.据科学家推测,月球的土壤吸附着数百万吨的He,在地球上氦元素主要以He的形式存在,下列有关He的说法正确的是(　　) A.属于同一种核素 B.质量数相同 CHe互为同素异形体 DHe互为同位素 【答案】D 【解析】两者的中子数不同,质量数不同,属于不同的核素,故A错误He的质量数是4,二者质量数不同,故B错误He质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C错误、D正确。 2.科技发展与化学密切相关。下列说法错误的是(　　) A.TiO2光催化乙苯脱氢转化为苯乙烯,两种有机物互为同分异构体 B.科研团队合成环状的C10和C14,C10和C14互为同素异形体 C.铌酸锂(LiNbO3)纳米超材料具有独特光学特性Nb的中子数为52 D.我国首次获得公斤级丰度99% 100Mo产品,100Mo与98Mo互为同位素 【答案】A 【解析】A.乙苯和苯乙烯的分子式不同,不互为同分异构体,A错误;B.C10和C14均为碳的单质,互为同素异形体,B正确;CNb的中子数为52,C正确;D.100Mo与98Mo质子数相同,中子数不同,互为同位素,D正确。 抓住描述对象突破“四同”判断 (1)同位素——原子,如H; (2)同素异形体——单质,如O2、O3; (3)同系物——化合物,如CH3CH3、CH3CH2CH3; (4)同分异构体——化合物,如正戊烷、新戊烷。 (二)原子(离子)、分子中各微粒关系 3.我国玉兔二号月球车是采用核能来提供能量的,它的核能电池系统主要包括两个组成部分:一个装填钚Pu)二氧化物的热源和一组固体热电偶。该装置使钚238衰变产生的核能转化为电能,其反应可以表示为Pu――He2++2e-+γ光子,其中γ光子是一种电磁波,它具有一定的波长和频率,静止质量为零。下列说法不正确的是(　　) A.U的中子比钚238的中子少2个 BPu互为同位素 CU含有相同的电子数 D2+He含有相同的质子数 【答案】B 【解析】根据质量数守恒和质子数守恒,钚238发生衰变时产生的U的质量数m为234,质子数z为92,故U的中子数为142,而Pu中子数为144,U的中子比钚238的中子少2个,故A正确Pu质子数不相同,不属于同位素关系,故B错误U为质子数相同的电中性原子,所以含有相同的电子数,故C正确He为氦元素的两种不同粒子,其质子数均为2,故D正确。 4.(1)1 mol O的中子数之比为　　　　。  (2)已知阴离子R2-的原子核内有n个中子,R原子的质量数为m,则w g R原子完全转化为R2-后,含有电子的物质的量是　　　　。  【答案】(1)1∶1　(2) 考点二　原子核外电子排布 【核心梳理●明考点】 1.核外电子运动状态 (1)电子云 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。 (2)核外电子运动状态 核外电子按能量不同分成能层,同一能层的电子,还被分成不同能级。量子力学把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道。 2.基态与激发态　原子光谱 (1)基态与激发态 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,它的电子会跃迁到较高能级,变为激发态原子。 (2)原子光谱 不同元素原子的电子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利用原子光谱上的特征谱线可以鉴定元素,称为光谱分析。 3.基态原子核外电子排布 (1)构造原理——电子填充顺序 (2)基态原子核外电子排布规律 ①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。 ②泡利原理:在一个原子轨道里,最多只能容纳2个电子,它们的自旋相反。 ③洪特规则:基态原子中,填入简并轨道的电子总是先单独分占,且自旋平行。 ④洪特规则特例 当能量相同的原子轨道在全充满(p6、d10、f14)、半充满(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)状态时,体系的能量最低,如基态24Cr原子的核外电子排布式不应写为1s22s22p63s23p63d44s2正确的是1s22s22p63s23p63d54s1。 (3)基态原子核外电子排布表示方法(以硫原子为例) 电子排布式 1s22s22p63s23p4 简化电子排布式 [Ne]3s23p4 轨道表示式 价层电子排布式 3s23p4 【考点突破●明方向】 1.判断电子的运动状态 (1)基态F原子核外电子的运动状态有　　　　种。  (2)基态钛原子的价层电子排布式为　　　　,其原子核外电子的空间运动状态有　　　　种,共有　　　　种运动状态不同的电子。  (3)基态Si电子排布式表示为[Ne]3s23违背了　　　　。  【答案】(1)9　(2)3d24s2　12　22　(3)洪特规则 【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)基态Ti原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2,价层电子排布式为3d24s2;s轨道有一种空间运动状态,p轨道有三种空间运动状态,d轨道有五种空间运动状态,3d轨道只有两个电子,有两种空间运动状态,因此基态Ti原子的核外电子的空间运动状态有12种;核外有22个电子,就有22种运动状态不同的电子。 2.判断原子中未成对电子数目。 (1)基态Ti3+中未成对电子数有　　　　个;与Ti同族相邻的元素Zr的基态原子价层电子排布式为　　　　。与钛同周期元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有　　　　种。  (2)血红蛋白中的铁处于基态时,其最高级中的单电子数为　　　　。  (3)Cr与Ni的基态原子核外未成对电子数之比为　　　　。  【答案】(1)1　4d25s2　3　(2)4　(3)3∶1 【解析】(1)Ti位于第四周期,Ti的基态原子未成对电子数是2,与钛同周期的所有元素的基态原子中,未成对电子数与钛相同的元素有Ni、Ge、Se。(3)基态铬原子价层电子排布式为3d54s1,核外有6个未成对电子,基态镍原子价层电子排布式为3d84s2,核外有2个未成对电子,则铬与镍的基态原子核外未成对电子数之比为3∶1。 3.Fe3+比Fe2+的稳定性更　　　　(填“强”或“弱”),从结构上分析原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。  【答案】强　Fe3+的价层电子排布式为3d5,处于“半充满状态”,故Fe3+比Fe2+更稳定 4.核外电子排布与元素推断(按要求填空)。 (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,其元素符号为　　　　。  (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,B的元素符号为　　　　,C的元素符号为　　　　。  (3)D元素的正三价离子的3d轨道为半充满,D的元素符号为　　　　,其基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (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的元素符号为　　　　　　　,其基态原子的电子排布式为  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1)N　(2)Cl　K (3)Fe　1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 (4)Cu　1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 【解析】(1)A元素原子核外共有7个电子,则其核内有7个质子,因此A元素为N。(2)B、C分别为17、19号元素,即分别为Cl、K。(3)D3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,可知D为26号元素,即Fe,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2。(4)E元素原子核外共有29个电子,第29号元素为Cu,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。 本讲感悟 疑点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  盲点:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【真题再现●明考向】 1.(2025·河南卷)下列化学用语或图示正确的是(　　) A.CaO的电子式:Ca2+[︰︰]2- B. Li+的结构示意图: C.中子数为38的镓原子Ga D.的化学名称:2-乙基戊烷 【答案】A 【解析】A.CaO是离子化合物,电子式为Ca2+[︰︰]2-,故A正确;B.Li+核外有2个电子,结构示意图为,故B错误;C.中子数为38的镓原子,质量数为69Ga,故C错误;D.主链有6个碳原子,3号碳原子上连有1个甲基,化学名称:3-甲基己烷,故D错误。 2.(2024·河北卷)钒原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　。  【答案】3d34s2　+5 【解析】V为23号元素,价层电子排布式为3d34s2;焙烧后V的存在形式为V,V为+5价。 3.按要求填空。 (1)(2024·新课标卷)Ni基态原子价电子的轨道表示式为　　　　。  (2)(2024·湖北卷)基态Be2+的轨道表示式为　　　　。  (3)(2023·全国乙卷)基态Fe原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)(2023·北京卷)基态S原子价层电子排布式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  【答案】(1) (2) (3)3d64s2　 (4)3s23p4　 高考热点总结　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  【限时训练】 （60分钟） 一、单选题 1．（2025·江苏·高考真题）科学家通过核反应发现氚。下列说法正确的是 A．表示一个质子 B．的基态原子核外电子排布式为 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 【答案】C 【详解】A．质量数为1，质子数为0，中子数为1，因此其表示一个中子，A错误； B．的基态原子核外电子排布式为，B错误； C．质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，与质子数相同、中子数不同，二者互为同位素，C正确； D．原子核外只有2个电子，原子结构示意图为，D错误。 故选C。 2．（2025·甘肃·高考真题）马家窑文化遗址出土了大量新石器时代陶制文物，陶制文物的主要成分为硅酸盐，下列有关表述错误的是 A．基态Si原子的价层电子排布图： B．的同位素可作为有机反应示踪原子 C．的电子式为： D．的球棍模型为： 【答案】D 【详解】A．Si为14号元素，其基态价电子排布式为3s23p2，故其基态价电子排布图为，A项正确； B．16O和18O为氧元素的两种同位素，18O常用作同位素标记，可作为有机反应的示踪原子，B项正确； C．SiCl4为分子晶体，Si与Cl形成一对共用电子对，故SiCl4的电子式为，C项正确； D．SiO2为共价晶体，其球棍模型应为立体网状结构，不能表示SiO2，D项错误； 故选D。 3．（2025·山东·高考真题）第70号元素镱的基态原子价电子排布式为。下列说法正确的是 A．的中子数与质子数之差为104 B．与是同一种核素 C．基态原子核外共有10个d电子 D．位于元素周期表中第6周期 【答案】D 【详解】A．中子数=174-70=104，与质子数70的差为104-70=34，而非104，A错误； B．同位素之间质子数相同，但中子数不同，两者属于不同核素，B错误； C．根据构造原理可知，Yb的电子排布为[Xe]4f146s2，在3d和4d轨道上有电子，共20个d电子，C错误； D．根据Yb的价电子排布式可知，其有6s轨道，说明其有6个电子层，其位于第6周期，D正确； 故选D。 4．（2024·重庆·高考真题）R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。下列说法正确的是 A．原子半径： B．非金属性： C．单质的沸点： D．最高正化合价： 【答案】A 【分析】R、X、Y和Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为H元素；X、Y和Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，XY3ZR3的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为B元素、Z为N元素；Y只形成1个共价键，结合位置可知Y为F元素，以此来解答。 【详解】A．X为B元素、Z为N元素，同周期主族元素从左向右原子半径减小，则原子半径：Z＜X，故A正确； B．Y为F元素、Z为N元素，同周期主族元素从左向右非金属性增强，则非金属性：Y＞Z，故B错误； C．X为B元素、Y为F元素，X的单质为共价晶体，Y的单质为分子晶体，单质的沸点：X＞Y，故C错误； D．R为H元素、X为B元素，最高正化合价：X(+3)＞R(+1)，故D错误； 故选：A。 5．（2024·贵州·高考真题）我国科学家首次合成了化合物[K(2，2，2-crypt)]5[K@Au12Sb20]。其阴离子[K@Au12Sb20]5-为全金属富勒烯(结构如图)，具有与富勒烯C60相似的高对称性。下列说法错误的是 A．富勒烯C60是分子晶体 B．图示中的K+位于Au形成的二十面体笼内 C．全金属富勒烯和富勒烯C60互为同素异形体 D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则其基态原子价层电子排布式是5s25p3 【答案】C 【详解】A．富勒烯C60是由C60分子通过范德华力结合形成的分子晶体，A正确； B．由题图可知，中心K+周围有12个Au形成二十面体笼(每个面为三角形，上、中、下层分别有5、10、5个面)，B正确； C．全金属富勒烯不是碳元素的单质，因此其与富勒烯C60不能互为同素异形体，C错误； D．锑(Sb)位于第五周期第ⅤA族，则根据元素位置与原子结构关系可知：其基态原子价层电子排布式是5s25p3，D正确； 故合理选项是C。 6．（2026·山东济宁·三模）合成超铀元素、是核反应堆中的重要反应之一，以下说法正确的是 A．以上反应均为化学变化 B．与X互为同素异形体 C．X的质子数与中子数相差147 D．a=94、b=239 【答案】D 【分析】根据核反应质量数守恒、电荷数守恒，吸收中子生成X的过程中，质量数总和为238+1=239，电荷数总和为92+0=92，故X为；衰变过程中原子核释放电子，质量数不变，质子数增加1，第一次衰变质子数从92变为93得到，第二次衰变质子数从93变为94，质量数仍为239，故Pu的质子数a=94，质量数b=239。 【详解】A．化学变化中原子种类保持不变，题述反应为原子核发生变化的核反应，不属于化学变化，A错误； B．同素异形体是同种元素组成的不同单质，与X均为铀元素的核素，互为同位素，B错误； C．X为，质子数为92，中子数为239-92=147，二者差值为147-92=55，C错误； D．衰变过程质量数不变，质子数增加1，故Pu的质量数b=239，质子数a=93+1=94，D正确； 故选 D。 7．（2026·广东湛江·二模）某种价钴()的配合物能够高效催化炔烃向酮的转化，其结构如图所示(为甲基)。、、、、是原子序数依次增大的短周期元素，其中的价电子结构为，的核外电子数等于的最外层电子数，、和的原子序数之和为。下列说法正确的是 A．第一电离能： B．为极性分子 C．的空间结构为三角锥形 D．最简单氢化物的沸点： 【答案】A 【分析】由图中配合物的结构可推断是卤族元素，其最外层电子数为；已知的核外电子数等于的最外层电子数，由此可推断为元素；已知的价电子结构为，且其原子序数小于元素的，由此可推断为元素；位于元素和元素之间，由此可推断为元素；由图中配合物的结构可推断是元素；、和的原子序数之和为，则为元素。 【详解】A．同一周期主族元素从左到右电离能呈增大趋势，但是N的最高能级2p能级电子半满，更稳定，第一电离能比相邻元素大，故第一电离能：，A正确； B．的中心原子为，有3个键电子对（），中心原子上的孤电子对数，原子上的价层电子对数，根据VSEPR模型，的空间构型为平面三角形，为非极性分子，B错误； C．的中心原子为，有3个键电子对，中心原子上的孤电子对数，原子上的价层电子对数，根据VSEPR模型，的空间构型为平面三角形，C错误； D．分子间会形成氢键，其沸点较高，最简单氢化物的沸点：，D错误； 故答案选A。 8．（2026·天津河东·二模）对下列物质性质的解释错误的是 选项 物质性质 解释 A K与Na的化学性质有差异 最外层电子能量 B 晶体熔点714℃、晶体熔点192℃ 晶体类型 C 金属有良好的延展性 离子键 D 的沸点高于 分子间作用力 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．Na和K同为碱金属元素，最外层电子数相同，但原子半径不同，导致K原子核对最外层电子的吸引力更弱，更容易失电子，因此两种元素化学性质有所不同，A正确； B．是分子晶体，分子间作用力只有范德华力，是离子晶体，与间作用力为离子键，熔化过程中，范德华力更容易克服，因此的熔点低于，B正确； C．根据“电子气理论”，当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层间会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，而且弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以金属有良好的延展性，金属的该性质与离子键无关，C错误； D．分子量大于，分子间作用力更强，因此沸点更高，D正确； 故答案选C。 9．（2026·陕西咸阳·二模）某化合物的晶胞结构(正六棱柱)如图所示。下列说法错误的是 A．基态B原子含有1个未成对电子 B．晶胞中含有3个Mg原子 C．晶体密度为 D．Mg位于元素周期表中的s区 【答案】C 【详解】A．B为5号元素，基态原子核外电子排布为，2p轨道只含1个未成对电子，A说法正确； B．用均摊法计算晶胞中Mg原子数：正六棱柱共12个顶点的Mg，每个顶点分摊，得；上下底面面心各1个Mg，每个分摊，得；Mg原子总数为，B说法正确； C．计算晶体密度： 晶胞含3个Mg、6个B，晶胞总质量； 正六边形底面积，晶胞体积； 密度，选项给出的表达式错误，C说法错误； D．Mg为第ⅡA族元素，元素周期表中s区包含ⅠA、ⅡA族，因此Mg位于s区，D说法正确； 故选C。 10．（2026·江苏镇江·一模）2026年1月13号，我国研制的遥感五十号卫星发射成功。卫星由钛合金、铝合金和碳化硅等材料构成。下列元素基态原子最外层电子数最少的是 A．C B．Al C．Si D．Ti 【答案】D 【详解】A．碳(C)位于第二周期IVA族，最外层电子数为4，A不符合题意； B．铝(Al)位于第三周期IIIA族，最外层电子数为3，B不符合题意； C．硅(Si)位于第三周期IVA族，最外层电子数为4，C不符合题意； D．钛(Ti)位于第四周期IVB族，价电子排布式为，其最外层电子数为2（指4s轨道电子），D符合题意； 故选D。 11．（2026·河北·一模）烟酸铬（III）可促进动物生长发育和蛋白质合成，在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等，其结构如图所示。下列说法正确的是 A．基态原子的未成对电子数： B．基态原子的第一电离能： C．烟酸铬（III）中的配位键是N和O原子提供孤电子对 D．烟酸铬（III）配位体为，配位体数为6 【答案】C 【详解】A．C的基态电子排布为1s22s22p2，有2个未成对电子；O的基态电子排布为1s22s22p4，有2个未成对电子；N的基态电子排布为1s22s22p3，有3个未成对电子；Cr的基态电子排布为[Ar]3d54s1，有6个未成对电子，基态原子的未成对电子数：C = O < N < Cr，A错误； B．第一电离能总体随原子序数递增，但N为半充满稳定结构，正确顺序为C < O < N ，B错误； C．烟酸铬（III）中，N和O均含孤电子对，可与Cr3+形成配位键，C正确； D．由图可知，烟酸铬（III）配位体为，属于双齿配体，配位体数为3，D错误； 故选C。 12．（2026·江苏盐城·模拟预测）反应 可用于生产玻璃。下列说法正确的是 A．中子数为10的氧原子： B．的结构示意图： C．1 mol 晶体含有4 mol 键 D．的空间构型为V形 【答案】C 【详解】A．中子数=质量数-质子数，氧的质子数为8，若中子数为10，则质量数18，对应的核素符号应为，A错误； B．Na+是钠原子（质子数11）失去1个电子形成的阳离子，其核电荷数仍为+11，正确的结构示意图为，B错误； C．在晶体中，每个原子与4个O原子形成共价键。1 mol晶体中含有1 mol原子，因此Si-O键的物质的量为，C正确； D．分子中，中心C原子的价层电子对数为2，无孤电子对，根据价层电子对互斥理论，其空间构型为直线形，D错误； 故答案选C。 13．（2026·浙江·模拟预测）“千篇一律”中往往可能蕴含着“万里挑一”。高中化学中存在着许多组“同与不同”。下列关于“不同”产生的原因的推测中，合理的是 选项 “同与不同” “不同”产生的原因 A 将气体与混合，可得到淡黄色的硫；而将硫代硫酸钠溶液与稀硫酸混合，反应生成的硫使溶液出现乳白色浑浊 两种反应得到的硫单质是同分异构体 B 六方氮化硼被称为“白石墨”，与石墨的结构相似。石墨具有良好的导电性，但六方氮化硼不能导电 六方氮化硼层内不存在相互平行的轨道 C 和结构相似。在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度，但恰好相反 是非极性分子，极性强且可与水反应 D C和是同主族元素。在常温常压下，以小分子形式存在，而以坚实的共价晶体的形式存在 Si的原子半径大于C，与形成的键强度低 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．同分异构体是分子式相同、结构不同的化合物，硫单质属于单质，两种硫为同素异形体，A错误； B．六方氮化硼层内存在相互平行的轨道，不导电是因为B、N原子电负性差异较大，层内电子定域在极性的B-N键中，无法自由移动，B错误； C．为V形结构，正负电荷中心不重合，属于极性分子，C错误； D．的原子半径大于C，轨道肩并肩重叠程度小，与O形成的键强度低，难以形成类似的双键小分子，因此为空间网状的共价晶体，D正确； 故选D。 14．（2025·河北·模拟预测）我国科学家用重离子加速器研究装置提供的束流轰击金属钍(Th)靶，成功制得医用同位素锕。下列说法正确的是 A．钍有多种同位素，如和，它们的质子数不同但电子数相同 B．的质子数为89，中子数为136 C．钍元素主要用于制造烟花，因为其燃烧时能产生绚丽的色彩 D．金属钍靶发生衰变生成锕，这种变化属于化学变化 【答案】B 【详解】A．同位素的质子数相同，原子核外电子数等于质子数，A错误； B．质子数为89，质量数为225，中子数为，B正确； C．钍为放射性元素，主要用于核能领域，不能用于制造烟花，C错误； D．金属钍衰变生成锕的过程中原子核发生变化，产生了新元素，属于核物理变化，化学变化中原子种类不变，因此该变化不属于化学变化，D错误； 故选 B。 15．（2026·河南新乡·模拟预测）下列化学用语表示正确的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．的球棍模型： C．中子数为4的锂离子： D．和之间最强烈的氢键作用： 【答案】C 【详解】 A．用电子式表示HCl的形成过程时，HCl形成需要H原子和Cl原子，正确的形成过程为：，A错误； B．分子的结构式为H-O-O-H，但由于中心O原子存在孤电子对，所以分子结构不呈直线形，而呈书页形(或二面角形)，所以分子的球棍模型：，B错误；C．中子数为4的锂离子其质量数为3+4=7，带1个单位正电荷，则可表示为：，C正确； D．和之间最强烈的氢键是H2O中O-H的H与NH3中N形成的作用：O-HN，D错误； 故选C。 16．（2026·河北唐山·二模）下列化学用语表述正确的是 A．中子数为8的碳原子： B．甲醛分子的空间填充模型： C．四氯化碳的电子式： D．分子中共价键的电子云图： 【答案】D 【详解】A．碳的质子数是6，中子数是8，所以质量数 = 质子数+中子数 =6+8= 14，左下角标应该写质子数，所以应该是，A错误； B．甲醛分子的空间填充模型应该是，题中为甲醛分子的球棍模型，B错误； C．四氯化碳的电子式应该为：，C错误； D．Cl2分子中两个 Cl 原子之间形成一对共用电子对，电子云主要集中在两个原子核之间，表示的是Cl-Cl共价键的电子云重叠情况，D正确； 故答案选D。 17．（2026·河南驻马店·模拟预测）下列化学用语表述错误的是 A．的VSEPR模型： B．基态溴原子的核外电子排布式：[Ar]4s24p5 C．质量数为32的磷原子： D．CaH2的电子式： 【答案】B 【详解】A．中S原子的价层电子对数为，含有1对孤电子对，VSEPR模型为四面体型，A正确； B．Br是35号元素，基态溴原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，B错误； C．质量数为32的磷原子为，C正确； D．CaH2为离子化合物，电子式为，D正确； 故答案选B。 18．（2026·湖南邵阳·三模）下列化学用语表述正确的是 A．和互为同位素 B．反-2-丁烯的结构简式： C．(白磷)为正四面体结构的分子，其键角： D．的球棍模型： 【答案】B 【详解】A．两者为由不同同位素构成的同种物质，A错误； B．甲基位于双键的两侧，为反式结构，B正确； C．白磷为正四面体结构，4个P原子位于正四面体的顶点，键角为60°，C错误； D．分子和结构类似，为角形，不是直线形，该模型错误，D错误； 故选B。 二、填空题 （2025·上海闵行·一模）嫦娥六号探测器成功完成人类首次月球背面采样返回任务，其搭载的新型材料和推进系统蕴含丰富的化学知识。请从微观角度结合原子结构及核外电子排布相关知识回答下列问题。 19．探测器返回器外壁的高温结构陶瓷含硅元素，硅常与氧元素结合形成二氧化硅(SiO2)。请写出硅原子的结构示意图_______；氧离子的电子式_______。 20．关于核外电子排布的说法中不正确的是_______。 A．第二层最多可容纳的电子数为8 B．次外层最多可容纳的电子数为18 C．最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层 D．最多可容纳8个电子的电子层一定是第二电子层 21．科学家通过核反应发现氚()。下列说法正确的是_______。 A．表示一个质子 B．该反应属于化学变化 C．与互为同位素 D．的原子结构示意图为 22．在月壤样本中发现一种非金属元素R，其最外层电子数为n，其气态氢化物的核外电子总数为a，R的某种核素核内中子数为b，则该核素的符号是_______。 A． B． C． D． 23．已知在自然界中铱(Ir)有两种质量数分别为191和193的核素，而铱元素的近似相对原子质量为192.22，则这两种核素的原子个数比为_______。 24．X元素组成的三种气态单质都是双原子分子，它们的相对分子质量分别是32、34、36。现有这三种单质的混合气体，分子数之比为15:4:1，下列说法正确的是_______。 A．若该容器中的X2全部转化为同素异形体X3，则X3的分子有21种 B．质量数为16的核素的丰度为85% C．该元素的近似相对原子质量为17 D．该元素所含三种核素的原子数之比为15:4:1 【答案】19． 20．D 21．C 22．D 23．39:61 24．B 【解析】19． 硅为14号元素，原子的结构示意图；氧原子得到2个电子形成氧离子，氧离子的电子式； 20．A．由构造原理，第二层最多可容纳的电子数为8，正确； B．由构造原理，次外层最多可容纳的电子数为18，正确； C．每层最多容纳2n2个电子，最多可容纳2个电子的电子层一定是第一电子层，正确； D．最多可容纳8个电子的电子层不一定是第二电子层，也可能是最外层，错误； 故选D； 21．A．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；表示一个中子，错误；     B．该反应为核素种类的变化，不属于化学变化，错误； C．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，正确； D．的原子结构示意图为，错误； 故选C； 22．非金属元素R，其最外层电子数为n，则其可以结合8-n个氢原子形成氢化物，其气态氢化物的核外电子总数为a，则R原子质子数、电子数为a-(8-n)=a+n-8，R的某种核素核内中子数为b，则质量数为a+b+n-8，该核素的符号是；故选D； 23．设两种核素的原子个数比为a：b，则，a：b=39:61； 24．X元素组成的三种气态单质都是双原子分子，它们的相对分子质量分别是32、34、36，则X存在的两种核素质量数分别为16、18，三种分子分别为、、； A．X存在的两种核素质量数分别为16、18，若该容器中的X2全部转化为同素异形体X3，根据排列组合，则X3的分子有2×2×2=8种，错误； B．质量数为16的核素的丰度为，正确； C．该元素的近似相对原子质量为，错误； D．该元素所含两种核素而非三种，错误； 故选B； 三、解答题 25．（2026·广西百色·二模）钴酸锂()电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质，对废旧钴酸锂电池回收再利用的处理流程如下： 已知：①还原性：； ②和结合生成较稳定的，在强酸性条件下分解重新生成； ③的溶度积常数，溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (1)Co的简化电子排布式为_______。 (2)碱浸泡铝单质发生反应的离子方程式为_______。 (3)滤液A中主要的阳离子有、、_______，写出和盐酸反应的化学方程式：_______。 (4)从滤液C中分离出的系列操作方法为_______。 (5)将浓度为的和浓度为的溶液等体积混合，_______(填“是”或“否”)有沉淀生成，请通过计算说明原因：_______。 (6)在军事和汽车安全气囊上有重要的应用，晶胞结构如下图所示，该晶体的密度为，为阿伏加德罗常数的值，则晶体中与最短的距离为_______pm。 【答案】(1) (2) (3) 、； (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (5) 否； 等体积混合后，，，离子积， (6) 【分析】废旧钴酸锂电池粉末碱浸时，铝单质与氢氧化钠溶液反应进入含铝废液，铁、钴、碳等单质留在固体残渣中。固体残渣加盐酸溶解，与盐酸发生氧化还原反应，被还原为，被氧化为，铁单质被氧化为，滤液A含、、、。滤液A加草酸铵，生成沉淀，与结合生成稳定的留在滤液B中。滤液B加，生成沉淀，滤液C中在一定条件下分解重新生成，经蒸发浓缩、冷却结晶等操作得到。 【详解】（1）Co为27号元素，核外电子排布为。 （2）碱浸时铝单质与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为。 （3）固体残渣加盐酸溶解，铁单质被氧化为，与盐酸反应时，还原性，将氧化为，自身被还原为，因此滤液A中主要阳离子有、、、。与盐酸反应的化学方程式为。 （4）为强酸弱碱盐，直接加热蒸发会促进其水解生成氢氧化铁，因此从滤液C中分离出的系列操作方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）将浓度为的和浓度为的溶液等体积混合，混合后溶液体积加倍，离子浓度减半，，。离子积，，，没有沉淀生成。 （6）由晶胞结构可知，位于晶胞的顶点和面心，数目为，位于晶胞的面心，数目为，因此晶胞中含有2个。晶胞的质量。设晶胞边长为，晶胞体积，密度，解得。晶体中与的最短距离为晶胞面对角线的一半，即，转换为pm：。 26．（2026·山东德州·三模）镍的化合物应用广泛。回答下列问题： (1)在元素周期表中，镍位于第______周期______族。基态的价电子轨道表示式为______。 (2)是一种配合物。 ①该配合物所含元素中，电负性最大的是______。 ②中P原子采取______杂化。 ③中的配位数为4，碳氧键键长不同，该配合物的结构示意图为______。 (3)晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，，则晶体化学式为______；晶体中与原子最近且等距离的原子的数目为______。 【答案】(1) 4 Ⅷ (2) O (3) 8 【详解】（1） Ni原子序数为28，核外有4个电子层，位于第四周期，价电子排布为，属于VIII族。基态失去4s轨道的2个电子，价电子排布为，价电子轨道表示式为。 （2）① 配合物含有的元素为H、C、O、P、Ni，同周期元素电负性从左到右逐渐增大，同主族从上到下逐渐减小，故电负性最大的是O。 ② 中P原子的价层电子对数为σ键数加孤电子对数，σ键数为3，孤电子对数为，故采取杂化。 ③ Ni配位数为4，为四面体构型，结合题意，碳氧键的键长不同，说明只有一个氧原子参与配位，即。 （3）立方晶胞边长为，顶点与体心的最近距离为体对角线的一半，即，顶点与面心的最近距离为面对角线的一半，即，二者比值为，与题目给出的完全匹配，因此确定顶点原子为，体心原子为，面心原子为。 采用均摊法计算晶胞内各原子的数目，顶点的分摊数为，面心的分摊数为，体心的分摊数为，因此、、的原子个数比为，晶体化学式为。 位于晶胞面心，以任意一个面心为研究对象，与其最近且等距离的为本晶胞及相邻晶胞中与该面垂直方向的相邻面的面心，总数目为。 学科网（北京）股份有限公司 $