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2.下列各组微粒的空间构型相同的是(  )
①NH3和H2O 
②NH4+和H3O+ 
③NH3和H3O+
④O3和SO2 
⑤CO2和C2H2 
⑥SiO44-和ClO4-
A.全部B.除①④⑥以外C.③④⑤⑥D.②⑤⑥

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:①NH3中价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$×(5-3)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形,H2O中价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×(6-2)=4且含有两个孤电子对,所以为V形结构,二者空间构型不同,故①错误; 
②NH4+中价层电子对个数是4且不含孤电子对,为正四面体形结构;H3O+中O原子价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,二者空间构型不同,故②错误;
③NH3为三角锥形结构、H3O+中O原子价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$(6-1-3×1)=4且含有一个孤电子对,所以为三角锥形结构,所以二者空间构型相同,故③正确; 
④O3、SO2中价层电子对个数都是3且都含有一对孤电子对,所以分子空间构型都是V形,故④正确;
⑤CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+$\frac{1}{2}$(4-2×2)=2,二氧化碳是直线型结构,乙炔的结构式为H-C≡C-H,每个碳原子价层电子对个数是2且不含孤电子对,为直线形结构;CO2和C2H2分子都是直线型分子,故⑤正确;
⑥SiO44-中价层电子对个数=4+$\frac{1}{4}$(4+4-4×2)=4,不含孤电子对,所以是正四面体形,ClO4-中价层电子对个数=4+$\frac{1}{4}$(7+1-4×2)=4,不含孤电子对,所以是正四面体形,两者空间构型相同,故⑥正确;
故选C.

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,H3O+中O原子价层电子对个数,为易错点,⑥孤电子对的确定为该题的难点,题目难度中等.

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