Question

2．下列各組微粒的空間構型相同的是（　　）
①NH₃和H₂O　  
②NH₄⁺和H₃O⁺　 
③NH₃和H₃O⁺
④O₃和SO₂
⑤CO₂和BeCl₂　 
⑥NH₄⁺和SO₄^2-　 
⑦BF₃和Al₂Cl₆．

• A． 全部
• B． 除④⑥⑦以外
• C． ③④⑤⑥
• D． ②⑤⑥

Answer 1

分析 根據價層電子對互斥理論確定微粒空間構型，價層電子對個數=σ鍵+孤電子對個數，孤電子對個數=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a為中心原子的價電子數，x為與中心原子結合的原子個數，b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數，據此判斷．

解答 解：①NH₃中價層電子對個數=3+$\frac{1}{2}$×（5-3）=4且含有一個孤電子對，所以為三角錐形，H₂O中價層電子對個數=2+$\frac{1}{2}$×（6-2）=4且含有兩個孤電子對，所以為V形結構，二者空間構型不同，故①錯誤；　
②NH₄⁺中價層電子對個數是4且不含孤電子對，為正四面體形結構；H₃O⁺中O原子價層電子對個數=3+$\frac{1}{2}$（6-1-3×1）=4且含有一個孤電子對，所以為三角錐形結構，二者空間構型不同，故②錯誤；　
③NH₃為三角錐形結構、H₃O⁺中O原子價層電子對個數=3+$\frac{1}{2}$（6-1-3×1）=4且含有一個孤電子對，所以為三角錐形結構，所以二者空間構型相同，故③正確；　
④O₃、SO₂中價層電子對個數都是3且都含有一對孤電子對，所以分子空間構型都是V形，故④正確；
⑤CO₂分子中價層電子對=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對=2+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=2，所以二氧化碳是直線型結構，BeCl₂中Be價層電子對=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對=2+$\frac{1}{2}$（2-2）=2，是sp雜化，是直線型結構，二者空間構型相同，故⑤正確；　
⑥NH₄⁺和SO₄^2-中價層電子對個數都是4且不含孤電子對，所以空間構型都是正四面體結構，所以空間構型相同，故⑥正確；
⑦BF₃中B原子雜化軌道數=δ鍵數+孤對電子對數=3+0=3，所以分子構型為平面正三角形，氣態氯化鋁通常以二聚分子形式存在，Al₂Cl₆結構，Al采用sp³雜化軌道成鍵，為正四面體結構，二者空間構型不同，故⑦錯誤；　
故選C．

點評 本題考查了微粒空間構型的判斷，根據價層電子對理論解答，注意孤電子對個數=$\frac{1}{2}$×（a-xb）中各個字母的含義，氣態氯化鋁通常以二聚分子形式存在Al采用sp³雜化軌道成鍵為正四面體結構，為易錯點，題目難度中等．