Question

8．有下列物質(zhì)①白磷  ②金剛石  ③co₂④二氧化硅  ⑤甲烷  ⑥四氯化碳  ⑦單質(zhì)硅⑧銨離子，其分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)單元中存在正四面體的是（　　）

• A． 除③外
• B． 只有①⑤⑥⑧
• C． 除③⑧外
• D． 除③④⑦⑧

Answer 1

分析 具有正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)中，中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4，且不含孤電子對(duì)，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)．

解答 解：①白磷分子的結(jié)構(gòu)為：，P原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=$\frac{5-1×3}{2}$=4，為sp³雜化，所以空間構(gòu)型是正四面體構(gòu)型，故①正確；
②金剛石的結(jié)構(gòu)為，金剛石中碳原子與四個(gè)碳原子形成4個(gè)共價(jià)單鍵，碳原子的雜化類型為sp³雜化，為正四面體結(jié)構(gòu)，故②正確；
③二氧化碳的結(jié)構(gòu)為O=C=O，分子中碳原子含有2個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，采用sp雜化，其空間構(gòu)型是直線形，不存在正四面體結(jié)構(gòu)，故③錯(cuò)誤；
④SiO₂晶體結(jié)構(gòu)，二氧化硅晶體中存在四面體結(jié)構(gòu)單元，每個(gè)硅原子能構(gòu)成四個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)氧原子能形成2個(gè)共價(jià)鍵，Si處于中心，O處于4個(gè)頂角，為sp³雜化，存在正四面體結(jié)構(gòu)，故④正確；
⑤CH₄分子中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4$\frac{4-1×4}{2}$=4，中心原子為sp³雜化，4個(gè)共價(jià)鍵完全相同，則其分子結(jié)構(gòu)為四面體結(jié)構(gòu)，故⑤正確；
⑥四氯化碳中，碳原子與四個(gè)氯原子形成4個(gè)σ鍵，中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4$\frac{4-1×4}{2}$=4，中心原子為sp³雜化，所以其空間構(gòu)型為正四面體，故⑥正確；
⑦晶體硅的空間結(jié)構(gòu)與金剛石的相似，為空間四面體結(jié)構(gòu)，中心原子為sp³雜化，4個(gè)共價(jià)鍵完全相同，為正四面體，故⑦正確；
⑧NH₄⁺中中心原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=4$\frac{5-1-1×4}{2}$=4，中心原子為sp³雜化，為四面體結(jié)構(gòu)，4個(gè)共價(jià)鍵完全相同，為正四面體，故⑧正確；
所以除③外都正確，
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了晶體的結(jié)構(gòu)，注意把握價(jià)層電子對(duì)互斥理論的應(yīng)用，明確晶體結(jié)構(gòu)是解此題關(guān)鍵，注意正四面體結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，中心原子為sp³雜化，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，題目難度中等．