Question

3．下列分子中，中心原子的杂化轨道类型相同，空间构型也相同的是（　　）

• A． BeCl₂  CO₂
• B． H₂O  SO₂
• C． BF₃  NCl₃
• D． SiCl₄  SO₃

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化类型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数．根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp²杂化；n=4，sp³杂化．

解答 解：A．BeCl₂中Be价层电子对个数=$\frac{1}{2}$（2+2）=2，采取 sp杂化方式，分子构型为直线型，O₂中C原子价层电子对个数=$\frac{1}{2}$×（4+0）=2，采取sp杂化方式，分子构型为直线型，中心原子的杂化轨道类型相同，空间构型也相同，故A正确；
B．水分子中O原子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（6-2×1）=4，所以采用sp³杂化，分子构型为折线形（V型），SO₂中S原子价层电子对个数=$\frac{1}{2}$×（6+0）=3，采取sp²杂化方式，分子构型为V形，二者杂化方式不同，空间构型相同，故B错误；
C．BF₃中B原子价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（3-3×1）=3，中心原子是以sp²杂化，不含孤电子对，所以空间构型是平面三角形，NCl₃中N价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4，含孤电子对数为1，杂化轨道数4，所以原子杂化方式是sp³杂化，分子形状为三角锥形，二者杂化方式不同，空间构型也不相同，故C错误；
D．SiCl₄中C原子价层电子对个数=4+$\frac{4-4×1}{2}$=0，杂化类型为sp³，分子为正四面体形结构，SO₃中S价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（6-3×2）=3，sp²杂化，不含孤电子对，为平面三角形结构，二者杂化方式不同，空间构型也不相同，故D错误；
故选A．

点评 本题考查原子杂化方式判断，为高频考点，明确价层电子对互斥理论即可解答，难点是孤电子对计算方法，题目难度中等．