Question

科学家新发现的两种分子COS和C₃O₂（均为新型可燃性碳的化合物）的结构式分别为S=C=O和O=C=C=C=O，则下列有关说法正确的是（　　）

• A、C₃O₂和COS在氧气中完全燃烧的产物均是CO₂
• B、CO、C₃O₂、CO₂都是碳的氧化物，它们互为同素异形体
• C、COS和C₃O₂均是含极性键的非极性分子
• D、CO₂、COS、C₃O₂三分子中碳原子均采取sp杂化

Answer 1

分析：A．C₃O₂可以燃烧，根据O=C=C=C=O可知，燃烧产物为CO₂，COS在氧气中完全燃烧生成CO₂和SO₂；
B．同素异形体是指由同种元素组成的不同单质，CO、C₃O₂和CO₂都是化合物；
C．由同种原子构成的共价键是非极性键，不同原子构成的共价键是极性键．分子中正负电荷中心不重合，从整个分子来看，电荷的分布是不均匀的，不对称的，这样的分子为极性分子，以极性键结合的双原子一定为极性分子，以极性键结合的多原子分子如结构对称，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子；
D．根据价层电子对互斥理论确定其杂化方式，原子间存在双键或三键说明分子中含有π键，中心原子含有2个σ键且不含孤电子对，中心原子是sp杂化，如果价层电子对为2，则中心原子以sp杂化轨道成键．

解答：解：A．根据O=C=C=C=O可知，C₃O₂中C的平均化合价为+

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不是最高价态，具有还原性，能被氧气氧化生成二氧化碳，根据元素守恒，硫化碳S=C=O在氧气中燃烧生成二氧化碳和二氧化硫，故A错误；
B．CO、C₃O₂和CO₂是化合物，同素异形体是指同元素组成的不同单质，故B错误；
C．COS的结构式为S=C=O，含有极性键，结构不对称，正负电荷的中心不重合，属于极性分子；C₃O₂的结构式为O=C=C=C=O，含有极性键和非极性键，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子，故C错误；
D．CO₂分子结构为O=C=O，碳原子含有四个共价键，不含孤电子对，一个双键中有一个参与杂化的б键和一个π键，所以含有2个σ键且不含孤电子对，中心原子以sp杂化轨道成键；COS的结构式为S=C=O，一个双键中有一个参与杂化的б键和一个π键，所以含有2个σ键且不含孤电子对，中心原子以sp杂化轨道成键；C₃O₂的结构式为O=C=C=C=O，一个双键中有一个参与杂化的б键和一个π键，中心原子以sp杂化轨道成键，故D正确；
故选D．

点评：本题考查了极性和非极性的判断、杂化轨道理论、同素异形体概念的辨析，从题目中获取信息，根据价层电子对互斥理论来分析是解答的关键，题目难度不大．