Question

6．下列分子的立體構(gòu)型和鍵角可用sp³雜化軌道來(lái)解釋的是（　�。�
①CH₄   ②NH₃   ③H₂O   ④CH≡CH   ⑤苯   ⑥CH₂=CH₂．

• A． ①②③
• B． ①⑤⑥
• C． ①②④
• D． ③⑤⑥

Answer 1

分析 根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定中心原子雜化類(lèi)型，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)，σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$×（a-xb），a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)．可用sp³雜化軌道來(lái)解釋說(shuō)明中心原子含有4個(gè)價(jià)層電子對(duì)，孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)，鍵角減小，據(jù)此分析判斷．

解答 解：①CH₄中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4+$\frac{4-4}{2}$=4，為sp³雜化，不含孤電子對(duì)，所以空間構(gòu)型是正四面體形，其鍵角為109°28′，可用sp³雜化軌道來(lái)解釋?zhuān)�故①選；
②NH₃分子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（5-3×1）=4，中心原子雜化類(lèi)型分別為sp³，中心原子含有1個(gè)孤電子對(duì)，空間構(gòu)型為三角錐，孤對(duì)電子對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)，鍵角減小，其鍵角為107°，故②選；
③H₂O中心原子O原子成2個(gè)σ鍵、含有$\frac{6-1×2}{2}$=2對(duì)孤對(duì)電子，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+2=4，雜化軌道數(shù)為4，采取sp³雜化，H₂O分子的立體構(gòu)型是V形，其鍵角為104.5°，故③選；
④CH≡CH分子中每個(gè)碳原子形成1個(gè)C-H，1個(gè)C≡C三鍵，碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=2+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=2，每個(gè)碳原子雜化軌道數(shù)為2，所以采取sp雜化，其分子的立體構(gòu)型是直線形，其鍵角為180°，故④不選；
⑤苯分子中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=3，雜化軌道數(shù)為3，所以采取sp²雜化，其分子的立體構(gòu)型是平面正六邊形，其碳碳鍵角為120°，故⑤不選；
⑥CH₂═CH₂ 分子中碳原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=3，每個(gè)碳原子雜化軌道數(shù)為3，所以采取sp²雜化，其分子的立體構(gòu)型是平面形，其碳?xì)滏I與碳碳鍵夾角約為120°，故⑥不選；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子雜化類(lèi)型的判斷，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)分析解答，注意孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{1}{2}$（a-xb）中各個(gè)字母的含義，題目難度中等．