Question

17．下列描述中正确的是（　　）

• A． CS₂为V形的极性分子
• B． ClO₃^-的空间构型为平面三角形
• C． SF₆中有6对完全相同的成键电子对
• D． SiF₄和PCl₅的中心原子均为sp³杂化

Answer 1

分析 根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断分子或离子的空间构型，极性分子的分子中正负电荷中心不重合，非极性分子中正负电荷中心重合，据此分析判断．

解答 解：A．根据VSEPR理论，CS₂中中心原子C的配位原子数为BP=2，孤电子对数为LP=$\frac{4-2×2}{2}$=0，则其价电子对数为VP=BP+LP=2+0=2，根据杂化轨道理论，中心C原子为sp杂化，CS₂分子的空间构型为直线型，分子中正负电荷中心是重合的，因此为非极性分子，故A错误；
B．根据VSEPR理论，对于ClO₃^-，中心Cl原子的配位原子数目为BP=3，孤电子对数为LP=$\frac{7-2×3+1}{2}$=1，则其价电子对数为VP=BP+LP=3+1=4，根据杂化轨道理论，中心Cl原子为sp³杂化，理论上空间构型为正四面体构型，由于存在一对孤电子对占据正面体的一个顶点，则其空间构型为三角锥形，故B错误；
C．根据VSEPR理论，对于SF₆分子，中心S原子的配位原子数为BP=6，孤电子对数为LP=$\frac{6-1×6}{2}$=0，则其价电子对数为VP=BP+LP=6+0=6，根据杂化轨道理论，中心S原子为sp³d²杂化，空间构型为正八面体构型，其杂化轨道均为σ键，分子中有6对完全相同的成键电子对，故C正确；
D．对于SiF₄，根据VSEPR理论，中心Si原子的配位原子数为BP=4，孤电子对数为LP=$\frac{4-1×4}{2}$=0，则其价电子对数为VP=BP+LP=4+0=4，根据杂化轨道理论，中心Si原子为sp³杂化，对于PCl₅，根据VSEPR理论，中心P原子的配位原子数BP=5，孤电子对数为LP=$\frac{5-1×5}{2}$=0，则其价电子对数为VP=BP+LP=5+0=5，根据杂化轨道理论，中心P原子为sp³d杂化，气态和液态时，PCl₅是五角双锥构型，固态时，PCl₅不再是五角双锥构型，是离子晶体，晶格中含有正四面体的PCl₄⁺和正八面体的PCl₆^-，故D错误．
故选C．

点评 本题考查价层电子对互斥理论和杂化轨道理论判断分子空间构型，需要灵活运用这两个理论判断，本题难度中等．
其中，d轨道参与杂化的高中并不作为要求，对于竞赛的同学来说，需要掌握d轨道参与杂化：
VP=2，sp杂化；VP=3，sp²杂化；VP=4，sp³杂化或dsp²杂化；VP=5，dsp³杂化或d²sp²杂化；VP=6，d²sp³杂化或sp³d²杂化，这些是常见的，对于d轨道参与杂化的，配合物中居多，建议和晶体场理论一起学习，可以加深理解．