Question

8．用VSEPR模型预测下列分子或离子的立体结构，其中正确的是（　　）

• A． H₂O与BeCl₂为角形（V形）
• B． CS₂与SO₂为直线形
• C． SO₃与CO₃^2-为平面三角形
• D． BF₃与PCl₃为三角锥形

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥模型（VSEPR模型）确定微粒的空间构型，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，据此判断立体结构．

解答 解：A．水分子中价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（6-2×1）=4，VSEPR模型为正四面体结构；含有2个孤电子对，略去孤电子对后，实际上其空间构型是V型，BeCl₂ 中Be原子的价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（2-2×1）=2，不含孤电子对，则分子空间构型是直线型，故A错误；
B．CS₂分子中每个S原子和C原子形成两个共用电子对，所以C原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以为直线形结构，SO₂分子中价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（6-2×2）=3且含有1个孤电子对，所以为V形结构，故B错误；
C．SO₃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，含孤电子对数为0，杂化轨道数3，硫原子采用sp²杂化，分子形状为平面三角形；CO₃^2-中碳原子价层电子对个数=3+$\frac{4-2×3+2}{2}$=3，采用sp²杂化，所以CO₃^2-的离子立体结构为为平面三角形，故C正确；
D．BF₃分子中B原子的价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$×（3-3×1）=3且不含有孤电子对，所以其空间构型为平面三角形，PCl₃中，价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4，含孤电子对数为1，杂化轨道数4，中心原子以采取sp³杂化，分子形状为三角锥形，故D错误．
故选C．

点评 本题考查了原子杂化方式的判断和微粒的空间构型的判断，根据价层电子对互斥理论来分析解答，注意孤电子对个数的计算方法，为易错，题目难度中等．