Question

17．按照共用电子对理论，HCNO分子可能有三种同分异构体，分子中每个原子的最外电子层均已饱和，它们的结构可以从其它物质的结构中获得启发．
（1）氰化氢（HCN）的结构式是H-C≡N．向其中加入一个氧原子，若形成配位键（用“→”表示），则HCNO的结构式为H-C≡N→O，分子中氮原子杂化类型为sp；若无配位键，则HCNO的结构式为H-O-C≡N，分子中O原子的杂化类型为sp³．
（2）二氧化碳（CO₂）的结构式是O=C=O，将氧原子换成等电子的亚氨基（），所得HCNO的结构式是H-N=C=O，分子中氮原子杂化类型为sp²．
（3）在HCNO的三种可能结构中，碳原子的杂化类型相同（填“相同”或“不同”）．

Answer 1

分析 （1）H在化合物中只能形成一对共价键，C可以形成4对共价键，N可以形成3对共价键，O可以形成2对共价键，据此解答即可；
（2）二氧化碳为直线形分子，据此判断结构式，依据N与C核O的成键特点判断HCNO的结构式以及N原子杂化类型；
（3）依据N的成键特点判断N原子杂化类型即可．

解答 解：（1）HCN分子中C原子与N原子之间形成3对共用电子对，C原子与H原子之间形成1对共用电子对，故HCN的结构式是为H-C≡N，向其中插入一个O原子，若形成配位键，N原子通过孤对电子、O原子通过空轨道形成配位键，则HCNO的结构式为H-C≡N→O，分子中N原子成1个σ键、含1对孤对电子，N原子采取sp杂化；若无配位键则HCNO中，O原子应在H-C≡N中H-C键之间插入，其结构式为H-O-C≡N，分子中O原子成2个σ键、含2对孤对电子，O原子采取sp³杂化，
故答案为：H-C≡N；H-C≡N→O；sp；H-O-C≡N；sp³；
（2）CO₂的电子式是，结构式为O=C=O，将O原子换成等电子的，根据稳定结构可知，N与C之间形成2对共用电子对，故所得HCNO的结构式为 H-N=C=O，分子中N原子成2个σ键、含1对孤对电子，N原子采取sp²杂化，故答案为：O=C=O；H-N=C=O；sp²；
（3）在HCNO的三种可能结构中C原子都成2个σ键、不含孤对电子，C原子均采取sp杂化，故答案为：相同．

点评 本题考查物质结构与性质，涉及分子构型的判断、杂化理论等，难度中等，注意根据σ键、孤对电子判断杂化方式．