Question

4．原子形成化合物時，電子云間的相互作用對物質的結構和性質會產生影響．試回答：
（1）BF₃分子的空間構型為平面三角形，[BF₄]^-的空間構型為正四面體形．
（2）碳原子有4個價電子，在有機化合物中價電子均參與成健，但雜化方式不一定相同．甲苯（）中碳原子的雜化方式有SP²、SP³，甲苯能被酸性KMnO₄溶液氧化成苯甲酸（），苯甲酸的沸點明顯高于甲苯，其主要原因是苯甲酸分子間存在氫鍵．
（3）H⁺通過配位鍵與H₂O結合形成H₃O⁺，寫出H₃O⁺的電子式，H₃O⁺的鍵角大于（填“大于”、“小于”或“等于”）水分子的鍵角．
（4）等電子原理是指原子總數相同、價電子總數相同的粒子具有相似的化學鍵特征．已知：CO₂與N₂O互為等電子體，且N₂O中O原子只連1個N原子．試寫出N₂O的結構式N=N=O．

Answer 1

分析 （1）根據價層電子對數=成鍵電子對數+孤電子對數判斷；
（2）苯環中有一個大π鍵，甲基中C原子形成4個共價鍵；分子間存在氫鍵時沸點較高；
（3）H₃O⁺為陽離子，O原子周圍8個電子；孤電子對和成鍵電子間的排斥力小于孤電子對之間的排斥力；
（4）等電子體的結構相似，根據二氧化碳的結構式分析．

解答 解：（1）BF₃分子中B原子的價層電子對數=3+$\frac{1}{2}$（3-3×1）=3，屬于sp²雜化，分子的空間構型為平面三角形；[BF₄]^-中B原子的價層電子對數=4+$\frac{1}{2}$（3+1-4×1）=4，屬于sp³雜化，空間構型為正四面體，
故答案為：平面三角；正四面體；
（2）苯環中有一個大π鍵，C原子的價層電子對數為3，屬于sP²雜化，甲基中C原子形成4個共價鍵，價層電子對數為4，屬于sp³雜化；苯甲酸分子間存在氫鍵時沸點較高，所以苯甲酸的沸點明顯高于甲苯，
故答案為：sP²、sP³；苯甲酸分子間存在氫鍵；
（3）H₃O⁺為陽離子，O原子周圍8個電子，其電子式為：；孤電子對和成鍵電子間的排斥力小于孤電子對之間的排斥力，H₃O⁺中含有一個孤電子對，H₂O中含有兩對孤電子對，所以H₃O⁺中H-O-H鍵角大于H₂O中H-O-H鍵角，
故答案為：；大于；
（4）等電子體的結構相似，CO₂與N₂O互為等電子體，二氧化碳的結構式為O=C=O，則N₂O的結構式為：N=N=O，
故答案為：N=N=O．

點評 本題考查了物質結構和性質，涉及原子雜化方式的判斷、分子空間類型的判斷、電子式、等電子體等知識點，根據價層電子對互斥理論確定原子雜化方式、分子空間類型的判斷．