Question

20世紀50年代科學家提出價層電子對互斥模型（簡稱VSEPR模型），用于預測簡單分子立體結構．其要點可以概括為：
Ⅰ、用AX_nE_m表示只含一個中心原子的分子，A為中心原子，X為與中心原子相結合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對（稱為孤對電子），（n+m）稱為價層電子對數．分子中的價層電子對總是互相排斥，均勻的分布在中心原子周圍的空間；
Ⅱ、分子的立體構型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤對電子；
Ⅲ、分子中價層電子對之間的斥力的主要順序為：
i、孤對電子之間的斥力＞孤對電子對與共用電子對之間的斥力＞共用電子對之間的斥力；
ii、雙鍵與雙鍵之間的斥力＞雙鍵與單鍵之間的斥力＞單鍵與單鍵之間的斥力；
iii、X原子得電子能力越弱，A-X形成的共用電子對之間的斥力越強；
iv、其他．
請仔細閱讀上述材料，回答下列問題：
（1）根據要點I可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請填寫下表：

n+m	2
VSEPR理想模型		正四面體
價層電子對之間的理想鍵角		109°28′

（2）H₂O分子的立體構型為：

 

，請你預測水分子中∠H-O-H的大小范圍

 

；
（3）SO₂Cl₂和SO₂F₂都屬AX₄E₀型分子，S=O之間以雙鍵結合，S-Cl、S-F之間以單鍵結合．請你預測SO₂Cl₂和SO₂F₂分子的立體構型：

 

，SO₂Cl₂分子中∠Cl-S-Cl

 

（選填“＜”、“＞”或“=”）SO₂F₂分子中∠F-S-F．
（4）用價層電子對互斥理論（VSEPR）判斷SO₃^2-離子的空間構型：

 

．

Answer 1

考點：判斷簡單分子或離子的構型

專題：化學鍵與晶體結構

分析：（1）當n+m=4時，VSEPR模型為四面體形，當n+m=2時，VSEPR模型為直線形；
（2）根據H₂O屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR模型為四面體形，但氧原子有2對孤電子對來判斷分子的立體構型；水分子屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR理想模型為正四面體，價層電子對之間的夾角均為109°28′，根據Ⅲ-i來判斷鍵角；
（3）當n+m=4時，VSEPR模型為四面體形，硫原子無孤電子對來判斷分子的立體構型；X原子得電子能力越弱，A-X形成的共用電子對之間的斥力越強；
（4）根據價層電子對互斥理論確定亞硫酸根離子空間構型，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，σ鍵個數=配原子個數，孤電子對個數=

1

2

（a-xb），a指中心原子價電子個數，x指配原子個數，b指配原子形成穩定結構需要的電子個數．

解答： 解：（1）當n+m=4時，VSEPR模型為四面體形，其鍵角是109°28′，當n+m=2時，VSEPR模型為直線形，其鍵角是180°，
故答案為：

n+m		4
VSEPR理想模型	直線形
價層電子對之間的理想鍵角	180°

（2）H₂O屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR模型為四面體形，但氧原子有2對孤電子對，所以分子的構型為V形；
水分子屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR理想模型為正四面體，價層電子對之間的夾角均為109°28′，根據Ⅲ-i，應有∠H-O-H＜109°28′，故答案為：V形；∠H-O-H＜109°28′；
（3）當n+m=4時，VSEPR模型為四面體形，硫原子無孤電子對，所以分子構型為四面體，F原子的得電子能力大于氯原子，因為X原子得電子能力越弱，A-X形成的共用電子對之間的斥力越強，所以SO₂Cl₂分子中∠Cl-S-Cl＞SO₂F₂分子中∠F-S-F，故答案為：四面體；＞；
（4）該離子中價層電子對個數=3+

1

2

（6+2-3×2）=4，且含有一個孤電子對，所以VSEPR理想模型是四面體形，立體構型是三角錐形，故答案為：三角錐形．

點評：本題主要考查了價層電子對互斥模型判斷分子的結構，難度不大，注意概念的把握．