小题与大题双向突破1 原子结构与性质
1.（2025·江苏苏北四市一模）尿素[CO（NH2）2]是一种氮肥。下列说法正确的是（ ）
A.原子半径：r（C）＞r（O）
B.电离能：I1（O）＞I1（N）
C.沸点：CH4＞H2O
D.酸性：H2CO3＞HNO3
2.（2025·江苏南京、盐城一模）丁二酮肟与Ni2＋反应生成鲜红色的二丁二酮肟合镍沉淀，其结构如图所示。该反应可鉴定Ni2＋的存在。下列说法不正确的是（ ）
A.沸点高低：CH4＜NH3＜H2O
B.半径大小：r（O）＜r（N）＜r（C）
C.电离能大小：I1（C）＜I1（N）＜I1（O）
D.Ni2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对
3.（2025·广东高考9题）元素a～i为短周期元素，其第一电离能与原子序数的关系如图。下列说法正确的是（ ）
A.a和g同主族
B.金属性：g＞h＞i
C.原子半径：e＞d＞c
D.最简单氢化物沸点：b＞c
4.（2025·山东烟台、德州二模节选）（1）基态Mn2＋的价层电子排布式为 ，Mn的第三电离能 （填“＞”“＜”或“＝”）铁的第三电离能。
5.（2025·山东潍坊一模）超导材料具有高载流能力和低能耗特性，应用广泛。回答下列问题：
高温超导材料YBaCu3O2中有部分铜以Cu3＋形式存在。元素钇（Y）的价层电子排布式为4d15s2，则Y在周期表中的位置为第五周期 族；第四周期主族元素基态原子中，和Cu3＋未成对电子数相同的元素有 种。
6.（2025·山东济宁二模）铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至关重要的作用。已知含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。以5-磺基水杨酸和咪唑衍生物为配体合成了单核心的铜配合物如图所示：
基态Cu原子的价层电子排布图为 ，该配合物中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序 。
7.回答下列问题。
（1）基态F原子的价层电子排布图（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 （填字母），判断的根据是 ；第三电离能的变化图是 （填字母）。
8.（2025·济宁段考）按要求回答下列问题。
（1）中国科学研究院研究团队制备的高质量CsV3Sb5单晶具有非常规超导态的独特性质。回答下列问题：
①V位于元素周期表第 周期第 族，V原子变成V＋优先失去 轨道上的电子；Sb是与As同一主族相邻元素，基态Sb原子价层电子的轨道表示式为 。
②第一电离能I1（N）、I1（As）、I1（Se）由大到小的顺序为 ，原因是 。
（2）钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所学知识回答下列问题：
①Co元素位于元素周期表中的 区。
②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 （填字母）。
a.[Ar]3d74s2 b.[Ar]3d74s1
c.[Ar]3d74s14p1 d.[Ar]3d74p1
③钴的一种配合物Na3[Co（NO2）6]在分析化学中常用来检验K＋，原理为2K＋＋Na＋＋K2Na[Co（NO2）6]↓（亮黄色）。配离子[Co（NO2）6]3－的组成元素中，电负性从大到小的顺序为 。
小题与大题双向突破1 原子结构与性质
1.A 同周期元素从左到右，原子半径依次减小，所以原子半径：r（C）＞r（O），A正确；N原子的2p轨道半充满，第一电离能反常，所以电离能：I1（O）＜I1（N），B错误；CH4、H2O都形成分子晶体，二者的相对分子质量相近，但由于H2O分子间能形成氢键，使得H2O分子间的作用力增大，沸点升高，所以沸点：CH4＜H2O，C错误；非金属性：C＜N，则酸性：H2CO3＜HNO3，D错误。
2.C CH4、NH3、H2O的相对分子质量都比较接近，但H2O在常温下呈液态，而CH4、NH3呈气态，NH3分子间能形成氢键，则沸点高低：CH4＜NH3＜H2O，A正确；C、N、O为同周期相邻元素且从左往右排列，则半径大小：r（O）＜r（N）＜r（C），B正确；C、N、O为同周期相邻元素，但N原子的2p轨道半充满，第一电离能反常，则电离能大小：I1（C）＜I1（O）＜I1（N），C不正确；二丁二酮肟合镍配离子中，Ni2＋为中心离子，提供空轨道，N原子为配位原子，提供孤电子对，D正确。
3.B 同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，第ⅡA族和第ⅤA族例外，由题图可知，c、h的第一电离能均大于其相邻同周期元素，又f和g的第一电离能相差较大，说明f和g不在同一周期，结合原子序数大小关系可知，a～i代表B～Al。g、h、i分别为Na、Mg、Al，同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减小，故金属性：Na＞Mg＞Al，B正确；a为B，g为Na，二者为不同主族元素，A错误；c、d、e分别为N、O、F，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：N＞O＞F，C错误；b为C，c为N，最简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点升高，故最简单氢化物的沸点：NH3＞CH4，D错误。
4.3d5 ＞
解析：锰的原子序数为25，基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，失去两个电子形成Mn2＋，则Mn2＋的价层电子排布式为3d5，处于半充满稳定结构，再失去1个电子会破坏这种稳定结构，需要较高能量。铁（Fe）原子失去2个电子后，价层电子排布式为3d6，再失去1个电子可使3d轨道达到半充满稳定结构，相对比较容易。因此，锰的第三电离能＞铁的第三电离能。
5.ⅢB 2
解析：元素钇（Y）的价层电子排布式为4d15s2，则Y在周期表中的位置为第五周期第ⅢB族；Cu3＋的价层电子排布式为3d8，含有2个未成对电子，第四周期主族元素基态原子中，和Cu3＋未成对电子数相同的元素有Ge和Se共2种。
6. N＞O＞C
解析：铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，价层电子排布图为，同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则该配合物中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。
7.（1）
（2）a 同周期元素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 b
解析：（1）F为9号元素，基态F原子的电子排布式为1s22s22p5，则其价层电子排布图（轨道表示式）为 。（2）C、N、O和F的价层电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5，同周期元素的第一电离能从左向右呈依次升高的趋势，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，则第一电离能大小关系为C＜O＜N＜F，符合的图形为a；第三电离能的变化趋势与第一电离能变化趋势相似，当这四种原子失去2个电子后的价层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，但C原子失去2个电子后处于2s能级全充满稳定结构，失去第3个电子所需能量反而比N高，比O和F低，故第三电离能大小关系为N＜C＜O＜F，符合的图形为b。
8.（1）①四 ⅤB 4s ②I1（N）＞I1（As）＞I1（Se） N与As同主族，N比As原子半径小，原子核对核外电子的有效吸引作用强；As与Se同周期，As失去的是相对稳定的半充满的p电子，需要的能量更多
（2）①d ②b ③O＞N＞Co
解析：（1）①V为23号元素，位于第四周期第ⅤB族，V的价层电子排布式为3d34s2，V失去最外层（4s）的1个电子，生成V＋；Sb与As同族，且相邻，故其价层电子排布式为5s25p3，其价层电子轨道表示式为②同主族从上往下，随着原子序数增大，原子的半径递增，原子核对核外电子的吸引能力减弱，故第一电离能递减，同周期第ⅤA族元素原子的p能级为半满的稳定结构，第一电离能要高于相邻元素，故第一电离能：I1（N）＞I1（As）＞I1（Se）。（2）①Co是27号原子，位于元素周期表第Ⅷ族，属于元素周期表中的d区；②由题给信息知，b、d项代表Co＋，a、c项代表Co原子，Co＋再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，排除a、c选项；4p能级的能量高于4s，4p能级上电子较4s上电子易失去，故电离最外层一个电子所需能量b大于d；③配离子[Co（NO2）6]3－的组成元素为Co、N、O，同周期的元素，从左到右电负性依次增大，金属元素的电负性小于非金属元素的电负性，所以Co、N、O的电负性从大到小的顺序为O＞N＞Co。
2 / 2小题与大题双向突破1 原子结构与性质
1.（2025·重庆高考5题）根据元素周期律，下列元素同时满足条件（ⅰ）和（ⅱ）的是（ ）
（ⅰ）电负性大于同族的其他元素
（ⅱ）第一电离能高于同周期相邻的元素
A.Al B.Si
C.B D.Be
2.（2024·江苏高考4题）明矾[KAl（SO4）2·12H2O]可用作净水剂。下列说法正确的是（ ）
A.半径：r（Al3＋）＞r（K＋）
B.电负性：χ（O）＞χ（S）
C.沸点：H2S＞H2O
D.碱性：Al（OH）3＞KOH
3.（1）（2025·安徽高考15题节选）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态锶原子价层电子排布式为 。
（2）（2025·云南高考15题节选）基态Cu原子的价层电子排布式为 。
（3）（2025·山东高考16题节选）在元素周期表中，Fe位于第 周期 族。基态Fe原子与基态Fe3＋未成对电子数之比为 。
（4）（2024·河北高考16题节选）钒原子的价层电子排布式为 。
（5）（2024·湖北高考16题节选）基态Be2＋的轨道表示式为 。
1.常见特殊原子或离子基态简化电子排布式
微粒 简化电子 排布式 微粒 简化电子 排布式 微粒 简化电子 排布式
Fe原子 [Ar]3d64s2 Cu＋ [Ar]3d10 Cu2＋ [Ar]3d9
Fe2＋ [Ar]3d6 Cr 原子 [Ar]3d54s1 Mn2＋ [Ar]3d5
Fe3＋ [Ar]3d5 Cr3＋ [Ar]3d3 Ni原子 [Ar]3d84s2
特别提醒：基态原子核外电子运动状态数与核外电子数相等；基态原子核外电子空间运动状态数即核外电子所占据的轨道数。
2.电负性大小的判断
（1）根据在元素周期表中的位置判断。
（2）根据化合价及物质类别判断。
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。
3.电离能的应用
判断元素金属性的强弱 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越弱
判断元素的化合价 如果某元素的In＋1 In，则该元素的常见化合价为＋n价，如钠元素：I2 I1，所以钠元素的化合价为＋1价
1.（2025·江苏苏锡常镇四市一模）电解熔融Al2O3制Al时常添加少量CaF2和MgF2以提高导电性。下列说法正确的是（ ）
A.半径大小：r（Al3＋）＞r（O2－）
B.电负性大小：χ（O）＞χ（F）
C.电离能大小：I1（Al）＞I1（Mg）
D.碱性强弱：Ca（OH）2＞Mg（OH）2
2.（2025·山东淄博一模）氮原子激发态的电子排布式有 ，其中能量较高的是 （填字母）。
a.1s22s22p23s1 b.1s22s22p33d1
c.1s22s22p2 d.1s22s22p23p1
3.（1）（2024·浙江6月选考17题节选）下列有关单核微粒的描述正确的是 （填字母）。
A.Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B.Na的第二电离能大于Ne的第一电离能
C.Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D.Fe原子变成Fe＋，优先失去3d轨道上的电子
（2）（2024·浙江1月选考17题节选）下列说法正确的是 （填字母）。
A.电负性：B＞N＞O
B.离子半径：P3－＜S2－＜Cl－
C.第一电离能：Ge＜Se＜As
D.基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4
小题与大题双向突破1 原子结构与性质
【真题研做·明确考向】
1.D Al是第ⅢA族元素，第ⅢA族中电负性最大的是B，不满足条件（ⅰ），A项错误；Si是第ⅣA族元素，第ⅣA族中电负性最大的是C，不满足条件（ⅰ），B项错误；B是第ⅢA族元素，电负性在同主族中最大，满足条件（ⅰ），同周期元素第一电离能从左往右呈增大趋势，但Be是第ⅡA族元素，其2p轨道全空，较稳定，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，不满足条件（ⅱ），C项错误；Be是第ⅡA族元素，电负性在同主族中最大，满足条件（ⅰ），由C项分析知，也满足条件（ⅱ），D项正确。
2.B Al3＋核外有2个电子层，K＋核外有3个电子层，则K＋的半径比Al3＋大，A错误；O与S位于同一主族，O的半径比S小，O的电负性比S大，B正确；H2O可以形成分子间氢键，H2O的沸点比H2S高，C错误；KOH属于强碱，Al（OH）3为两性氢氧化物，KOH的碱性强于Al（OH）3，D错误。
3.（1）5s2 （2）3d104s1 （3）四 Ⅷ 4∶5
（4）3d34s2 （5）
解析：（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族，基态原子价层电子排布式为5s2。（2）基态Cu原子的核外电子排布属于洪特规则特例，其价层电子数为11，其价层电子排布式为3d104s1。（3）Fe为26号元素，位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族；基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，基态Fe3＋电子排布式为[Ar]3d5，未成对电子数为5。（4）钒（V）原子是23号元素，价层电子排布式为3d34s2。（5）基态Be2＋的电子排布式为1s2，其轨道表示式为 。
【对点演练·能力培养】
1.D 核外电子排布相同的离子，核电荷数越大半径越小，故半径大小为r（Al3＋）＜r（O2－），A错误；同周期元素，核电荷数越大电负性越大，故χ（O）＜χ（F），B错误；ⅡA、ⅤA族元素比相邻主族元素的第一电离能大，故Al的第一电离能比Mg小，C错误；元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性钙大于镁，故碱性强弱为Ca（OH）2＞Mg（OH）2，D正确。
2.ad d
解析：a.1s22s22p23s1是2p轨道的一个电子激发到了3s轨道上，是激发态氮原子；b.1s22s22p33d1一共有8个电子，不是氮原子；c.1s22s22p2一共有6个电子，不是氮原子；d.1s22s22p23p1是2p轨道的一个电子激发到了3p轨道上，是激发态氮原子；故氮原子激发态的电子排布式有ad。由于3p轨道的能量大于3s，所以1s22s22p23p1的能量高于1s22s22p23s1；其中能量较高的是d。
3.（1）AB （2）CD
解析：（1）根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种，A项正确；Na的第二电离能是指气态基态Na＋失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，Na＋和Ne具有相同的电子层结构，Na＋的核电荷数大于Ne，Na＋的原子核对外层电子的引力大于Ne的，故Na的第二电离能大于Ne的第一电离能，B项正确；Ge的原子序数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C项错误；基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，Fe原子变成Fe＋，优先失去4s轨道上的电子，D项错误。（2）同一周期从左到右，元素的电负性依次增强，故电负性顺序为O＞N＞B，A错误；核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故半径顺序为P3－＞S2－＞Cl－，B错误；同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，但第ⅤA族反常，故第一电离能顺序为Ge＜Se＜As，C正确；基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4，D正确。
1 / 2(共37张PPT)
小题与大题双向突破1
原子结构与性质
02
核心再悟
01
真题研做
明确考向
突破难点
03
对点演练
能力培养
04
课后作业
巩固提升
目 录
contents
真题研做 明确考向
1. （2025·重庆高考5题）根据元素周期律，下列元素同时满足条件（ⅰ）和
（ⅱ）的是（ ）
（ⅰ）电负性大于同族的其他元素
（ⅱ）第一电离能高于同周期相邻的元素
A. Al B. Si
C. B D. Be
√
解析：Al是第ⅢA族元素，第ⅢA族中电负性最大的是B，不满足条件（ⅰ），A项错误；Si是第ⅣA族元素，第ⅣA族中电负性最大的是C，不满足条件（ⅰ），B项错误；B是第ⅢA族元素，电负性在同主族中最大，满足条件（ⅰ），同周期元素第一电离能从左往右呈增大趋势，但Be是第ⅡA族元素，其2p轨道全空，较稳定，故Be的第一电离能大于B的第一电离能，不满足条件（ⅱ），C项错误；Be是第ⅡA族元素，电负性在同主族中最大，满足条件（ⅰ），由C项分析知，也满足条件（ⅱ），D项正确。
2. （2024·江苏高考4题）明矾[KAl（SO4）2·12H2O]可用作净水剂。下列
说法正确的是（ ）
A. 半径：r（Al3＋）＞r（K＋）
B. 电负性：χ（O）＞χ（S）
C. 沸点：H2S＞H2O
D. 碱性：Al（OH）3＞KOH
√
解析：Al3＋核外有2个电子层，K＋核外有3个电子层，则K＋的半径比Al3＋大，A错误；O与S位于同一主族，O的半径比S小，O的电负性比S大，B正确；H2O可以形成分子间氢键，H2O的沸点比H2S高，C错误；KOH属于强碱，Al（OH）3为两性氢氧化物，KOH的碱性强于Al（OH）3，D错误。
3. （1）（2025·安徽高考15题节选）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。
基态锶原子价层电子排布式为 。
解析：锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族，基态原子价层电子排布式5s2。
（2）（2025·云南高考15题节选）基态Cu原子的价层电子排布式
为 。
5s2
解析：基态Cu原子的核外电子排布属于洪特规则特例，其价层电子数为11，其价层电子排布式为3d104s1。
3d104s1
（3）（2025·山东高考16题节选）在元素周期表中，Fe位于第 周
期 族。基态Fe原子与基态Fe3＋未成对电子数之比为 。
解析：Fe为26号元素，位于元素周期表中第四周期第Ⅷ族；基态Fe原子电子排布式为[Ar]3d64s2，未成对电子数为4，基态Fe3＋电子排布式为[Ar]3d5，未成对电子数为5。
（4）（2024·河北高考16题节选）钒原子的价层电子排布式为 。
解析：钒（V）原子是23号元素，价层电子排布式为3d34s2。
（5）（2024·湖北高考16题节选）基态Be2＋的轨道表示式为 。
四
Ⅷ
4∶5
3d34s2
解析：基态Be2＋的电子排布式为1s2，其轨道表示式为 。
核心再悟 突破难点
1. 常见特殊原子或离子基态简化电子排布式
微粒 简化电子 排布式 微粒 简化电子 排布式 微粒 简化电子
排布式
Fe原子 [Ar]3d64s2 Cu＋ [Ar]3d10 Cu2＋ [Ar]3d9
Fe2＋ [Ar]3d6 Cr原
子 [Ar]3d54s1 Mn2＋ [Ar]3d5
Fe3＋ [Ar]3d5 Cr3＋ [Ar]3d3 Ni原子 [Ar]3d84s2
特别提醒：基态原子核外电子运动状态数与核外电子数相等；基态原子核
外电子空间运动状态数即核外电子所占据的轨道数。
2. 电负性大小的判断
（1）根据在元素周期表中的位置判断。
（2）根据化合价及物质类别判断。
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。
3. 电离能的应用
判断元素金
属性的强弱 电离能越小，金属越容易失去电子，金属性越强；反之越
弱
判断元素的
化合价 如果某元素的In＋1 In，则该元素的常见化合价为＋n价，
如钠元素：I2 I1，所以钠元素的化合价为＋1价
对点演练 能力培养
1. （2025·江苏苏锡常镇四市一模）电解熔融Al2O3制Al时常添加少量CaF2
和MgF2以提高导电性。下列说法正确的是（ ）
A. 半径大小：r（Al3＋）＞r（O2－）
B. 电负性大小：χ（O）＞χ（ F ）
C. 电离能大小：I1（Al）＞I1（Mg）
D. 碱性强弱：Ca（OH）2＞Mg（OH）2
√
解析：核外电子排布相同的离子，核电荷数越大半径越小，故半径大小为r（Al3＋）＜r（O2－），A错误；同周期元素，核电荷数越大电负性越大，故χ（O）＜χ（F），B错误；ⅡA、ⅤA族元素比相邻主族元素的第一电离能大，故Al的第一电离能比Mg小，C错误；元素金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性钙大于镁，故碱性强弱为Ca（OH）2＞Mg（OH）2，D正确。
2. （2025·山东淄博一模）氮原子激发态的电子排布式有 ，其中能
量较高的是 （填字母）。
a.1s22s22p23s1 b.1s22s22p33d1
c.1s22s22p2 d.1s22s22p23p1
解析：a.1s22s22p23s1是2p轨道的一个电子激发到了3s轨道上，是激发
态氮原子；b.1s22s22p33d1一共有8个电子，不是氮原子；c.1s22s22p2
一共有6个电子，不是氮原子；d.1s22s22p23p1是2p轨道的一个电子激
发到了3p轨道上，是激发态氮原子；故氮原子激发态的电子排布式有
ad。由于3p轨道的能量大于3s，所以1s22s22p23p1的能量高于
1s22s22p23s1；其中能量较高的是d。
ad
d
3. （1）（2024·浙江6月选考17题节选）下列有关单核微粒的描述正确的
是 （填字母）。
A. Ar的基态原子电子排布方式只有一种
B. Na的第二电离能大于Ne的第一电离能
C. Ge的基态原子简化电子排布式为[Ar]4s24p2
D. Fe原子变成Fe＋，优先失去3d轨道上的电子
AB
解析：根据原子核外电子排布规律，基态Ar原子的电子排布方式只有1s22s22p63s23p6一种，A项正确；Na的第二电离能是指气态基态Na＋失去
一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，Na＋和Ne具有相同的
电子层结构，Na＋的核电荷数大于Ne，Na＋的原子核对外层电子的引力大
于Ne的，故Na的第二电离能大于Ne的第一电离能，B项正确；Ge的原子序
数为32，基态Ge原子的简化电子排布式为[Ar]3d104s24p2，C项错误；基态
Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，Fe原子变成Fe＋，优先失去4s轨道上的
电子，D项错误。
（2）（2024·浙江1月选考17题节选）下列说法正确的是 （填字母）。
A. 电负性：B＞N＞O
B. 离子半径：P3－＜S2－＜Cl－
C. 第一电离能：Ge＜Se＜As
D. 基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4
CD
解析：同一周期从左到右，元素的电负性依次增强，故电负性顺序为O＞N＞B，A错误；核外电子排布相同，核电荷数越大，半径越小，故半径顺序为P3－＞S2－＞Cl－，B错误；同一周期从左到右，元素的第一电离能呈增大的趋势，但第ⅤA族反常，故第一电离能顺序为Ge＜Se＜As，C正确；基态Cr2＋的简化电子排布式：[Ar]3d4，D正确。
课后作业 巩固提升
1. （2025·江苏苏北四市一模）尿素[CO（NH2）2]是一种氮肥。下列说法
正确的是（ ）
A. 原子半径：r（C）＞r（O）
B. 电离能：I1（O）＞I1（N）
C. 沸点：CH4＞H2O
D. 酸性：H2CO3＞HNO3
1
2
3
4
5
6
7
8
√
解析：同周期元素从左到右，原子半径依次减小，所以原子半径：r（C）＞r（O），A正确；N原子的2p轨道半充满，第一电离能反常，所以电离能：I1（O）＜I1（N），B错误；CH4、H2O都形成分子晶体，二者的相对分子质量相近，但由于H2O分子间能形成氢键，使得H2O分子间的作用力增大，沸点升高，所以沸点：CH4＜H2O，C错误；非金属性：C＜N，则酸性：H2CO3＜HNO3，D错误。
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2. （2025·江苏南京、盐城一模）丁二酮肟与Ni2＋反应生成鲜红色的二丁
二酮肟合镍沉淀，其结构如图所示。该反应可鉴定Ni2＋的存在。下列说法
不正确的是（ ）
A. 沸点高低：CH4＜NH3＜H2O
B. 半径大小：r（O）＜r（N）＜r（ C ）
C. 电离能大小：I1（C）＜I1（N）＜I1（O）
D. Ni2＋提供空轨道，N原子提供孤电子对
√
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解析：CH4、NH3、H2O的相对分子质量都比较接近，但H2O在常温下呈液态，而CH4、NH3呈气态，NH3分子间能形成氢键，则沸点高低：CH4＜NH3＜H2O，A正确；C、N、O为同周期相邻元素且从左往右排列，则半径大小：r（O）＜r（N）＜r（C），B正确；C、N、O为同周期相邻元素，但N原子的2p轨道半充满，第一电离能反常，则电离能大小：I1（C）＜I1（O）＜I1（N），C不正确；二丁二酮肟合镍配离子中，Ni2＋为中心离子，提供空轨道，N原子为配位原子，提供孤电子对，D正确。
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3. （2025·广东高考9题）元素a～i为短周期元素，其第一电离能与原子序
数的关系如图。下列说法正确的是（ ）
A. a和g同主族
B. 金属性：g＞h＞i
C. 原子半径：e＞d＞c
D. 最简单氢化物沸点：b＞c
√
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解析：同周期元素从左到右，第一电离能呈增大的趋势，第ⅡA族和第ⅤA族例外，由题图可知，c、h的第一电离能均大于其相邻同周期元素，又f和g的第一电离能相差较大，说明f和g不在同一周期，结合原子序数大小关系可知，a～i代表B～Al。g、h、i分别为Na、Mg、Al，同周期主族元素从左到右，金属性逐渐减小，故金属性：Na＞Mg＞Al，B正确；a为B，g为Na，二者为不同主族元素，A错误；c、d、e分别为N、O、F，同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径：N＞O＞F，C错误；b为C，c为N，最简单氢化物分别为CH4、NH3，NH3分子间存在氢键，沸点升高，故最简单氢化物的沸点：NH3＞CH4，D错误。
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4. （2025·山东烟台、德州二模节选）（1）基态Mn2＋的价层电子排布式
为 ，Mn的第三电离能 （填“＞”“＜”或“＝”）铁的第
三电离能。
解析：锰的原子序数为25，基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2，
失去两个电子形成Mn2＋，则Mn2＋的价层电子排布式为3d5，处于半充
满稳定结构，再失去1个电子会破坏这种稳定结构，需要较高能量。铁
（Fe）原子失去2个电子后，价层电子排布式为3d6，再失去1个电子可
使3d轨道达到半充满稳定结构，相对比较容易。因此，锰的第三电离
能＞铁的第三电离能。
3d5
＞
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5. （2025·山东潍坊一模）超导材料具有高载流能力和低能耗特性，应用
广泛。回答下列问题：
高温超导材料YBaCu3O2中有部分铜以Cu3＋形式存在。元素钇（Y）的价层
电子排布式为4d15s2，则Y在周期表中的位置为第五周期 族；第四
周期主族元素基态原子中，和Cu3＋未成对电子数相同的元素有 种。
解析：元素钇（Y）的价层电子排布式为4d15s2，则Y在周期表中的位置为
第五周期第ⅢB族；Cu3＋的价层电子排布式为3d8，含有2个未成对电子，
第四周期主族元素基态原子中，和Cu3＋未成对电子数相同的元素有Ge和Se
共2种。
ⅢB
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6. （2025·山东济宁二模）铜元素在生命体系和超导领域研究中发挥着至
关重要的作用。已知含有多个配位原子的配体与同一中心离子（或原子）
通过螯合配位成环而形成的配合物为螯合物。以5-磺基水杨酸和咪唑衍生
物为配体合成了单核心的铜配合物如图所示：
基态Cu原子的价层电子排布图为 ，该配合物中所含第
二周期元素的第一电离能由大到小的顺序 。
N＞O＞C
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解析：铜元素的原子序数为29，基态原子的价层电子排布式为3d104s1，价
层电子排布图为 ，同周期元素，从左到右第一电离能呈
增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于
相邻元素，则该配合物中所含第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序
为N＞O＞C。
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7. 回答下列问题。
（1）基态F原子的价层电子排布图（轨道表示式）为 。
解析：F为9号元素，基态F原子的电子排布式为1s22s22p5，则其价层
电子排布图（轨道表示式）为 。
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（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 （填字母），判断的根据是
；
第三电离能的变化图是 （填字母）。
a
同
周期元素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
b
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解析：C、N、O和F的价层电子排布式分别为2s22p2、2s22p3、2s22p4、2s22p5，同周期元素的第一电离能从左向右呈依次升高的趋势，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，则第一电离能大小关系为C＜O＜N＜F，符合的图形为a；第三电离能的变化趋势与第一电离能变化趋势相似，当这四种原子失去2个电子后的价层电子排布式分别为2s2、2s22p1、2s22p2、2s22p3，但C原子失去2个电子后处于2s能级全充满稳定结构，失去第3个电子所需能量反而比N高，比O和F低，故第三电离能大小关系为N＜C＜O＜F，符合的图形为b。
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8. （2025·济宁段考）按要求回答下列问题。
（1）中国科学研究院研究团队制备的高质量CsV3Sb5单晶具有非常规超导
态的独特性质。回答下列问题：
①V位于元素周期表第 周期第 族，V原子变成V＋优先失
去 轨道上的电子；Sb是与As同一主族相邻元素，基态Sb原子价层电
子的轨道表示式为 。
四
ⅤB
4s
②第一电离能I1（N）、I1（As）、I1（Se）由大到小的顺序为
，原因是
。
I1（N）
＞I1（As）＞I1（Se）
N与As同主族，N比As原子半径小，原
子核对核外电子的有效吸引作用强；As与Se同周期，As失去的是相对稳定
的半充满的p电子，需要的能量更多
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解析：①V为23号元素，位于第四周期第ⅤB族，V的价层电子排布式
为3d34s2，V失去最外层（4s）的1个电子，生成V＋；Sb与As同族，且相
邻，故其价层电子排布式为5s25p3，其价层电子轨道表示式为
②同主族从上往下，随着原子序数增大，原子的半径递增，原子核对核外
电子的吸引能力减弱，故第一电离能递减，同周期第ⅤA族元素原子的p能
级为半满的稳定结构，第一电离能要高于相邻元素，故第一电离能：I1
（N）＞I1（As）＞I1（Se）。
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①Co元素位于元素周期表中的 区。
②下列状态的钴中，电离最外层一个电子所需能量最大的是 （填字
母）。
a.[Ar]3d74s2 b.[Ar]3d74s1
c.[Ar]3d74s14p1 d.[Ar]3d74p1
③钴的一种配合物Na3[Co（NO2）6]在分析化学中常用来检验K＋，原理为
2K＋＋Na＋＋ K2Na[Co（NO2）6]↓（亮黄
色）。配离子[Co（NO2）6]3－的组成元素中，电负性从大到小的顺序
为 。
d
b
O＞N＞Co
（2）钴及其配合物在催化、药物和材料科学领域具有广泛应用，根据所
学知识回答下列问题：
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解析：①Co是27号原子，位于元素周期表第Ⅷ族，属于元素周期表中的d区；②由题给信息知，b、d项代表Co＋，a、c项代表Co原子，Co＋再失去一个电子较难，即第二电离能大于第一电离能，排除a、c选项；4p能级的能量高于4s，4p能级上电子较4s上电子易失去，故电离最外层一个电子所需能量b大于d；③配离子[Co（NO2）6]3－的组成元素为Co、N、O，同周期的元素，从左到右电负性依次增大，金属元素的电负性小于非金属元素的电负性，所以Co、N、O的电负性从大到小的顺序为O＞N＞Co。
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