Question

1．美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力：只要给他物质的分子式，他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型．多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致，根据VSEPR模型，下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是C．
A、NO₂^-和NH₄⁺B、H₃O⁺和ClO₃^-C、NO₃^-和CO₃^2-D、PO₄^3-和SO₄^2-．

Answer 1

分析 离子中所有原子都在同一平面上，则离子的空间构型为直线形、V形或平面三角形，根据中心原子的价层电子对数判断分子的空间构型，价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对，据此分析．

解答 解：A、NO₂^-中心原子的价层电子对数=2+$\frac{1}{2}$（5+1-2×2）=3，含有一个孤电子对，空间构型为V形，NH₄⁺中心原子的价层电子对数=4+$\frac{1}{2}$（5-1-4×1）=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体，故A不选；
B、H₃O⁺中心原子的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（6-1-3×1）=4，含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，ClO₃^-中心原子的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（7+1-3×2）=4，含有一个孤电子对，空间构型为三角锥形，故B不选；
C、NO₃^-中心原子的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（5+1-3×2）=3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，CO₃^2-中心原子的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（4+2-2×3）=3，没有孤电子对，空间构型为平面三角形，故C选；
D、PO₄^3-中心原子的价层电子对数=4+$\frac{1}{2}$（5+3-4×2）=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体，SO₄^2-中心原子的价层电子对数=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，没有孤电子对，空间构型为正四面体，故D不选．
故选C．

点评 本题考查了离子的立体构型的判断，侧重考查杂化轨道理论的理解应用，把握常见分子或离子中原子的杂化及空间构型的判断方法为解答的关键，题目难度中等．