Question

17．下列描述中正確的是（　　）

• A． CS₂為V形的極性分子
• B． ClO₃^-的空間構型為平面三角形
• C． SF₆中有6對完全相同的成鍵電子對
• D． SiF₄和PCl₅的中心原子均為sp³雜化

Answer 1

分析 根據(jù)VSEPR理論和雜化軌道理論判斷分子或離子的空間構型，極性分子的分子中正負電荷中心不重合，非極性分子中正負電荷中心重合，據(jù)此分析判斷．

解答 解：A．根據(jù)VSEPR理論，CS₂中中心原子C的配位原子數(shù)為BP=2，孤電子對數(shù)為LP=$\frac{4-2×2}{2}$=0，則其價電子對數(shù)為VP=BP+LP=2+0=2，根據(jù)雜化軌道理論，中心C原子為sp雜化，CS₂分子的空間構型為直線型，分子中正負電荷中心是重合的，因此為非極性分子，故A錯誤；
B．根據(jù)VSEPR理論，對于ClO₃^-，中心Cl原子的配位原子數(shù)目為BP=3，孤電子對數(shù)為LP=$\frac{7-2×3+1}{2}$=1，則其價電子對數(shù)為VP=BP+LP=3+1=4，根據(jù)雜化軌道理論，中心Cl原子為sp³雜化，理論上空間構型為正四面體構型，由于存在一對孤電子對占據(jù)正面體的一個頂點，則其空間構型為三角錐形，故B錯誤；
C．根據(jù)VSEPR理論，對于SF₆分子，中心S原子的配位原子數(shù)為BP=6，孤電子對數(shù)為LP=$\frac{6-1×6}{2}$=0，則其價電子對數(shù)為VP=BP+LP=6+0=6，根據(jù)雜化軌道理論，中心S原子為sp³d²雜化，空間構型為正八面體構型，其雜化軌道均為σ鍵，分子中有6對完全相同的成鍵電子對，故C正確；
D．對于SiF₄，根據(jù)VSEPR理論，中心Si原子的配位原子數(shù)為BP=4，孤電子對數(shù)為LP=$\frac{4-1×4}{2}$=0，則其價電子對數(shù)為VP=BP+LP=4+0=4，根據(jù)雜化軌道理論，中心Si原子為sp³雜化，對于PCl₅，根據(jù)VSEPR理論，中心P原子的配位原子數(shù)BP=5，孤電子對數(shù)為LP=$\frac{5-1×5}{2}$=0，則其價電子對數(shù)為VP=BP+LP=5+0=5，根據(jù)雜化軌道理論，中心P原子為sp³d雜化，氣態(tài)和液態(tài)時，PCl₅是五角雙錐構型，固態(tài)時，PCl₅不再是五角雙錐構型，是離子晶體，晶格中含有正四面體的PCl₄⁺和正八面體的PCl₆^-，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查價層電子對互斥理論和雜化軌道理論判斷分子空間構型，需要靈活運用這兩個理論判斷，本題難度中等．
其中，d軌道參與雜化的高中并不作為要求，對于競賽的同學來說，需要掌握d軌道參與雜化：
VP=2，sp雜化；VP=3，sp²雜化；VP=4，sp³雜化或dsp²雜化；VP=5，dsp³雜化或d²sp²雜化；VP=6，d²sp³雜化或sp³d²雜化，這些是常見的，對于d軌道參與雜化的，配合物中居多，建議和晶體場理論一起學習，可以加深理解．