Question

8．1949年度諾貝爾化學獎授予為研究臭氧做出特殊貢獻的化學家．O₃能吸收有害紫外線，保護人類賴以生存的空間．O₃分子的結構如圖所示：呈V型，鍵角116.5°．三個O原子以一個O原子為中心，與另外兩個O原子分別構成一個非極性共價鍵；中間O原子提供2個電子，旁邊兩個O原子各提供1個電子，構成一個特殊的化學鍵（虛線內部分）-三個O原子均等地享有這4個電子．請回答：
（1）題中非極性共價鍵是σ鍵，特殊的化學鍵是π鍵．（填“σ”或“π”）
（2）下列物質的分子與O₃分子的結構最相似的是C．
A．H₂O    B．CO₂   C．SO₂    D．BeCl₂
（3）原子中沒有跟其他原子共用的電子對叫孤對電子，那么O₃分子有5對孤對電子．

Answer 1

分析 （1）中心的氧原子與兩旁的配位氧原子鍵合生成兩個σ鍵，同時三個原子形成一個三中心四電子的大π鍵；
（2）根據等電子原理進行分析，等電子體的結構相似，O₃中原子數為3、電子總數為24，據此分析；
（3）由臭氧的結構圖可知中心O原子有4個電子成鍵，兩端的O原子各有2個電子成鍵．

解答 解：（1）在臭氧O₃中，中心的氧原子以sp²雜化，與兩旁的配位氧原子鍵合生成兩個σ鍵，使O₃分子稱折線形，在三個氧原子之間還存在著一個垂直于分子平面的大π鍵，
故答案為：σ；π；
（2）等電子原理：原子數相同、電子總數相同的分子，互稱為等電子體．等電子體的結構相似，O₃中原子數為3、電子總數為24，
A．H₂O中原子數為3、電子總數為10，故A不選；
B．CO₂中原子數為3、電子總數為22，故B不選；
C．SO₂中原子數為3、電子總數為24，故C選；
D．BeCl₂中原子數為3、電子總數為38，故D不選，
故答案為：C；
（3）每個O原子最外層有6個電子，由臭氧的結構圖可知中心O原子有4個電子成鍵，則還有1對孤電子對，兩端的O原子各有2個電子成鍵，則兩端的O原子的各含有2對孤電子對，所以臭氧分子中總共5對孤電子對，
故答案為：5．

點評 本題考查臭氧的結構及極性分子、等電子體的判斷，題目難度中等．注重基礎知識應用的考查．