Question

要求回答下列各題．
（1）寫出下列物質(zhì)的路易斯結(jié)構(gòu)式．
POCl₃：

 

              HOCN：

 

（2）用價(jià)層電子對互斥模型預(yù)測SO₂Cl₂、ICl₄^-的立體結(jié)構(gòu)，并給出中心原子的氧化數(shù)和雜化軌道類型．

粒子	立體結(jié)構(gòu)	中心原子 氧化數(shù)	中心原子 雜化軌道類型
SO2Cl2
ICl4-

（3）寫出下列粒子中的Π鍵類型．（例如CO₂：

2π

4 3

 ）
O₃：

 

        SO₃：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：判斷簡單分子或離子的構(gòu)型,原子軌道雜化方式及雜化類型判斷

專題：原子組成與結(jié)構(gòu)專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：（1）根據(jù)路易斯結(jié)構(gòu)式的表示方法解答，路易斯結(jié)構(gòu)式需標(biāo)示孤對電子存在；
（2）根據(jù)價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)，σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對個(gè)數(shù)=

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)，進(jìn)行分析判斷，氧化數(shù)指的是該原子被氧化的程度；
（3）當(dāng)兩個(gè)原子的p軌道從垂直于成鍵原子的核間連線的方向接近，發(fā)生電子云重疊而成π鍵．π鍵通常伴隨σ鍵出現(xiàn)，O₃是三中心四電子π鍵，SO₃是四中心六電子π鍵；

解答： 解：（1）磷原子最外層5個(gè)電子，氯原子最外層7個(gè)電子，氧原子最外層6個(gè)電子，POCl₃中氧原子和氯原子分別有3對孤電子對，磷原子無孤對電子，所以POCl₃的路易斯結(jié)構(gòu)式為：；
氫原子最外層1個(gè)電子，氧原子最外層6個(gè)電子，碳原子最外層4個(gè)電子，氮原子最外層5個(gè)電子，HOCN中氫原子無孤對電子，氧原子有2對孤電子對，氮原子有1對孤對電子，所以HOCN的路易斯結(jié)構(gòu)式為：，
故答案為：；；
（2）SO₂Cl₂中心原子為硫原子，電負(fù)性O(shè)＞Cl＞S，所以S氧化數(shù)為+6，價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)=4+0=4，sp³雜化，立體結(jié)構(gòu)為四面體型；
ICl₄^-中心原子為I原子，電負(fù)性Cl＞I，所以I氧化數(shù)為+3，價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對個(gè)數(shù)=4+

8-4

2

=6，為sp³d²雜化，立體結(jié)構(gòu)為平面正方形；
故答案為：

粒子	立體結(jié)構(gòu)	中心原子 氧化數(shù)	中心原子 雜化軌道類型
SO2Cl2	四面體型	+6	sp3
ICl4-	平面正方形	+3	sp3d2

（3）O₃折線型分子，中間的O原子sp²雜化，提供1個(gè)未參與雜化的p軌道，上面有2個(gè)電子，兩邊的O原子則各提供1個(gè)未成對電子，所以形成了3原子4電子的大π鍵

π

4 3

；
SO₃中，S元素采取sp²雜化，在豎直方向上的p軌道中有一對電子，在形成的雜化軌道中有一對成對電子和2個(gè)成單電子，有2個(gè)氧原子分別與其形成σ鍵，2個(gè)氧原子豎直方向上p軌道各有1個(gè)電子，一個(gè)氧原子與雜化軌道的孤對電子形成配位鍵，其豎直方向上有2個(gè)電子，在4個(gè)原子的豎直方向的電子共同形成離域的四中心六電子

π

6 4

；
故答案為：

π

4 3

；

π

6 4

；

點(diǎn)評：本題考查了路易斯結(jié)構(gòu)式、氧化數(shù)和雜化軌道類型、鍵類型等知識點(diǎn)，題目難度較大，充分考查了學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識的掌握情況，試題有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．