Question

2．填写下表：

分子或离子	SO3	SO2	ClO3-	HCN	NF3	NO3-
中心原子孤电子对数	0	1	1	0	1	0
σ键电子对数	3	2	3	2	3	3
中心原子的杂化轨道类型	Sp2	Sp2	Sp3	Sp	Sp3	Sp2
VSEPR模型名称	平面三角形	V形	四面体	直线形	四面体	平面三角形
分子或离子立体构型名称	平面三角形	V形	三角锥	直线形	三角锥	平面三角形

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥理论确定分子或离子空间构型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数．根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp²杂化；n=4，sp³杂化；中心原子的杂化类型为sp²，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，无孤电子对数，空间构型是平面三角形；单键中只有σ键，双键中有一个σ键和一个π 键，三键中有一个σ键和两个π 键，据此分析解答．

解答 解：SO₃ 分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（6-3×2）=3，所以硫原子采用sp²杂化，无孤电子对数，VSEPR模型、分子立体构型都为平面三角形，

SO₂中S原子和氧原子形成2个σ键，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$×（6-2×2）=1，价层电子对数为=2+1=3，为sp²杂化，VSEPR模型为四面体，含1对孤电子对，分子立体构型为V形，

ClO₃^-中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（7+1-3×2）=4，σ键电子对数为3，中心原子孤电子对数为1，所以氯原子采用sp³杂化，VSEPR模型为四面体，且含有一个孤电子对，所以离子立体构型为三角锥形；
HCN分子的结构式是：H-C≡N，HCN分子中含有2个σ键和2个π键，C原子不含孤电子对，所以价层电子对数是2，中心原子C原子以sp杂化轨道成键，VSEPR模型、分子立体构型都为直线形，
NF₃中N原子形成3个σ键，孤对电子数为$\frac{5-3×1}{2}$=1，则为sp³杂化，VSEPR模型为四面体，且含有一个孤电子对，所以离子立体构型为三角锥形，
NO₃^-中N原子的价层电子对数为$\frac{5+1}{2}$=3，则为sp³杂化，没有孤电子对，所以NO₃^-的VSEPR模型、离子立体构型为平面三角形，
故答案为：

分子或离子	SO3	SO2	ClO3-	HCN	NF3	NO3-
中心原子孤电子对数	0	1	1	0	1	0
σ键电子对数	3	2	3	2	3	3
中心原子的杂化轨道类型	Sp2	Sp2	Sp3	Sp	Sp3	Sp2
VSEPR模型名称	平面三角形	V形	四面体	直线形	四面体	平面三角形
分子或离子立体构型名称	平面三角形	V形	三角锥	直线形	三角锥	平面三角形

点评 本题考查了原子杂化方式及分子或离子的立体构型的判断，侧重分子或离子结构与性质的考查，注意杂化轨道理论的理解应用，把握常见分子或离子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，题目难度中等．