Question

15．对下列粒子的说法错误的是（　　）
①CH₄、②CH₂=CH₂、③HC≡CH、④NH₃、⑤NH₄⁺、⑥BF₃、⑦H₂O．

• A． 粒子的立体构形呈四面体形的是①⑤
• B． 中心原子采取sp³杂化的是①④⑤⑦
• C． 所有原子共线或共面的只有②③⑥
• D． 粒子中含有配位键的是⑤，含有极性键的极性分子是④⑦

Answer 1

分析 A．根据杂化轨道数判断杂化类型判断微粒的构型来解答，①CH₄是正四面体结构，②C₂H₄是平面形分子 ③C₂H₂是直线形分子 ④NH₃是三角锥形分子，⑤NH₄⁺是正四面体结构，⑥BF₃是平面三角形分子 ⑦H₂O是V形分子；
B．根据杂化轨道数判断杂化类型，杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数，据此判断杂质类型；
C．根据①CH₄是正四面体结构，②C₂H₄是平面形分子 ③C₂H₂是直线形分子 ④NH₃是三角锥形分子，⑤NH₄⁺是正四面体结构，⑥BF₃是平面三角形分子 ⑦H₂O是V形分子分析；
D．在物质或离子中中心原子含有空轨道，和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键，由同种原子构成的共价键是非极性键，不同原子构成的共价键是极性键，以极性键结合的双原子一定为极性分子，以极性键结合的多原子分子如结构不对称，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，则为极性分子，反之为非极性分子．

解答 解：A．①CH₄中C原子采取sp³杂化，空间构型为正四面体结构，②C₂H₄中C原子采取sp²杂化，空间构型为平面形分子，③C₂H₂中C原子采取sp杂化，空间构型为直线形分子 ④NH₃中氮原子采取sp³杂化，空间构型为三角锥形分子，⑤NH₄⁺中氮原子采取sp³杂化，空间构型为正四面体结构，⑥BF₃中硼原子采取sp²杂化，空间构型为平面三角形分子 ⑦H₂O中O原子采取sp³杂化，空间构型为V形分子，所以粒子的立体构形呈四面体形的是①④⑤，故A错误；
B．①CH₄中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp³杂化，②C₂H₄中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3，所以采取sp²杂化，③C₂H₂中C原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+0=2，所以采取sp杂化，④NH₃中氮原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+1=4，所以采取sp³杂化；⑤NH₄⁺中氮原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp³杂化；⑥BF₃中B原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=3+0=3，所以采取sp²杂化，⑦H₂O中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4，所以采取sp³杂化；所以中心原子采取sp³杂化的是①④⑤⑦，故B正确；
C．①CH₄是正四面体结构，所有原子不共面也不共线，②C₂H₄是平面形分子，所有原子共平面而不共线；③CH≡CH是直线形分子，所有原子共平面也共线；④NH₃是三角锥形分子，所有原子不共面也不共线，⑤NH₄⁺是正四面体结构，所有原子不共面也不共线，⑥BF₃是平面三角形分子，所有原子共平面而不共线；⑦H₂O是V形分子，所有原子共平面而不共线，所以所有原子共线或共面的只有②③⑥，故C正确；
D．①甲烷中碳原子满足8电子稳定结构，氢原子满足2电子稳定结构，无空轨道，无孤电子对，CH₄不含有配位键；CH₄中含有C-H极性键，是正四面体结构，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子；②CH₂=CH₂碳原子满足8电子稳定结构，氢原子满足2电子稳定结构，无空轨道，无孤电子对，C₂H₄不含有配位键，C₂H₄含有碳氢极性键是平面形分子，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子；③HC≡CH碳原子满足8电子稳定结构，氢原子满足2电子稳定结构，无空轨道，无孤电子对，C₂H₂不含有配位键，CH≡CH含有碳氢极性键是直线形分子，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子；④NH₃分子中氮原子含有孤电子对，但无空轨道，无配位键，NH₃含有N-H极性键，是三角锥形分子，结构不对称，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，则为极性分子；⑤NH₄⁺中氨气分子氮原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，可以形成配位键，NH₄⁺含有配位键，NH₄⁺含有N-H极性键，是正四面体结构的离子；⑥BF₃氟原子含有孤电子对，无空轨道，不含有配位键，BF₃含有硼氟极性键是平面三角形分子，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，则为非极性分子；⑦H₂O中O提供孤电子对，无空轨道，H₂O不含有配位键，含有H-O极性键是V形分子，结构不对称，正负电荷的重心不重合，电荷分布不均匀，则为极性分子；所以粒子中含有配位键的是⑤，含有极性键的极性分子是④⑦，故D正确；
故选A．

点评 本题主要考查了原子的杂化、分子的空间构型、原子共面、配位键的判断、分子的极性等知识，为高频考点，根据杂化轨道数判断杂化类型，注意配位键形成的条件，一方要提供空轨道，另一方提供孤电子对，题目难度中等．