Question

18．（1）在N₂、NH₃、NH₄⁺、H₂O、H₃O⁺、ICl、SO₄^2-中，含有配位键的微粒有NH₄⁺、H₃O⁺；
（2）利用价层电子对数判断分子的空间构型的方法判断如下：CO₃^2-、SO₃^2-、NO₂和ClO₄^-的空间构型分别是平面三角形、三角锥形、V形和正四面体型．

Answer 1

分析 （1）在物质或离子中中心原子含有空轨道，和含有孤电子对的原子或离子能形成配位键；
（2）先计算其价层电子对，再根据VSEPR模型分子或离子构型，根据价层电子对互斥理论确定其空间构型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，据此分析解答．

解答 解：（1）N₂结中含有一个σ键和两个π键结构简式为：N≡N，氮气分子中氮原子含有孤电子对，不含空轨道，所以不含有配位键；
氨气的电子式为，氨气分子中氮原子含有孤电子对，但氢原子不含空轨道，所以不含有配位键；
氨气分子中氮原子含有孤电子对，氢离子提供空轨道，可以形成配位键，NH₄⁺含有配位键；
H₂O是共价化合物，是由原子和氢原子形成共价键，电子式为，不含空轨道，所以不含有配位键；
H₃O⁺中O提供孤电子对，H⁺提供空轨道，二者形成配位键，H₃O⁺含有配位键；
ICl是共价化合物，碘、氯都含有孤电子对，但不含空轨道，所以不含有配位键；
SO₄^2-中，硫原子和氧原子形成4个共价键，带2个单位的负电荷，所以含孤电子对数为0，所以不含有配位键；
故答案为：NH₄⁺、H₃O⁺；
（2）CO₃^2-中孤对电子$\frac{4+2-3×2}{2}$=0，价层电子对个数=3+0=3，则C采取sp²杂化，空间构型为平面三角形；
SO₃^2-价层电子对个数=3+$\frac{6+2-3×2}{2}$=4，S原子采取sp³杂化，含孤电子对数为1，SO₃^2-空间构型为三角锥形，
NO₂的氮外围有五个单电子，其中四个分成两对分别与氧外围的两个电子成键，形成一个共价π键，此外，但还有一个单电子，此电子无法成键，由于只有两个配位原子，17℃以下经常是两个分子结合在一起，所以空间构型为V形；
ClO₄^-离子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=4+0=4，中心原子外围有四个原子所以不含有孤电子对，即ClO₄^-为正四面体结构，
故答案为：平面三角形；三角锥形；V形；正四面体型．

点评 本题考查配位键的形成条件及其应用、分子中原子采取的杂化方式等，题目难度中等，需要学生全面掌握配位键的形成条件，并能运用分析解决问题，注意配位键形成的条件，一方要提供空轨道，另一方提供孤电子对，根据VSEPR理论预测分子或离子的空间构型是学习的重点，也是近几年高考的热点．