Question

6．下列各组两种粒子的空间构型不同的是（　　）

• A． SO₃和BF₃
• B． SO₄^2-和PO₄^3-
• C． CO₂和CNS^-
• D． SO₃^2-和CO₃^2-

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型，价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a为中心原子的价电子数，x为与中心原子结合的原子个数，b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数，据此判断．

解答 解：A．三氧化硫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，且不含孤电子对，所以为平面三角形结构，BF₃中B原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3，所以分子构型为平面正三角形，故A不选；
B．SO₄^2-中σ键电子对数为4，价层电子对个数是4且不含孤电子对，所以空间构型是正四面体结构，PO₄^3-中心原子为P，其中σ键电子对数为4，中心原子孤电子对数为 $\frac{1}{2}$（5+3-4×2）=0，PO₄^3-价层电子对对数为4+0=4，故立体构型为正四面体，故B不选；
C．CO₂分子中碳原子价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=2，所以二氧化碳是直线型结构，CNS^-中氮原子含有2个σ键和2个π键，不含孤电子对，所以价层电子对数是2，以sp杂化轨道成键，是直线型结构，故C不选；
D．SO₃^2-中心原子S原子孤电子对数=$\frac{6+2-3×2}{2}$=1，所以价层电子对数=3+1=4，S原子采取sp³杂化，含1对孤电子对，立体构型为三角锥形，CO₃^2-的中心原子C原子上含有3个σ 键，中心原子上的孤电子对数=$\frac{1}{2}$（a-xb）=$\frac{1}{2}$（4+2-2×3）=0，所以CO₃^2-的空间构型是平面三角形，故D选；
故选D．

点评 本题考查了微粒空间构型的判断，根据价层电子对理论解答，注意孤电子对个数=$\frac{1}{2}$×（a-xb）中各个字母的含义，气态氯化铝通常以二聚分子形式存在Al采用sp³杂化轨道成键为正四面体结构，为易错点，题目难度中等．