Question

6．下列关于分子或晶体中心原子的杂化类型的说法正确的是（　　）

• A． CH₃CH₃中的两个碳原子与BF₃中的硼原子均采取sp²杂化
• B． 晶体硅和石英晶体中的硅原子均采取sp³杂化
• C． BeCl₂中的铍原子和H₂O中的氧原子均采取sp杂化
• D． CO₂中的碳原子与CH₂=CH₂中的两个碳原子均采取sp杂化

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥理论确定中心原子杂化类型，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子价电子个数，x指配原子个数，b指配原子形成稳定结构需要的电子个数．中心原子的杂化类型为sp³，说明该分子中心原子的价层电子对个数是4，sp²杂化，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，sp杂化，说明该分子中心原子的价层电子对个数是2，据此判断．

解答 解：A．CH₃CH₃分子中C原子价层电子对个数=4+$\frac{1}{2}$×（4-4×1）=4，为sp³杂化，BF₃分子中硼原子价层电子对个数=3+$\frac{1}{2}$×（3-3×1）=3，所以采取sp²杂化，故A错误；
B．晶体硅中的硅原子平均每个硅原子与四个邻近硅原子生成四个共价键，形成4个σ键，无孤电子对，硅原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，所以采取sp³杂化，石英晶体成分为二氧化硅，是原子晶体，硅原子通过Si-O共价键形成4个σ键，无孤电子对，硅原子杂化轨道数=σ键数+孤对电子对数=4+0=4，硅原子采取sp³杂化，故B正确；
C．BeCl₂中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（2-2×1）=2，中心原子是以sp杂化，H₂O中O原子的价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$（6-2×1）=4，所以O原子采用sp³杂化，故C错误；
D．二氧化碳分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=2+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=2，采取sp杂化方式，C₂H₄分子中每个碳原子价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+$\frac{1}{2}$（4-2×2）=3，所以采取sp²杂化，故D错误；
故选B．

点评 本题考查了原子杂化方式的判断，根据价层电子对互斥理论来分析解答即可，明确价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数，σ键个数=配原子个数，孤电子对个数=$\frac{1}{2}$（a-xb）中各个字母的含义是解本题的关键，题目难度中等．