Question

12．下列分子中中心原子的杂化方式和分子的空间构型均正确的是（　　）

• A． C₂H₂：sp²、直线形
• B． SO₄^2-：sp³、三角锥形
• C． H₃O⁺：sp³、V形
• D． BF₃：sp²、平面三角形

Answer 1

分析 根据价层电子对互斥理论确定分子空间构型及中心原子杂化方式，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．根据n值判断杂化类型：一般有如下规律：当n=2，sp杂化；n=3，sp²杂化；n=4，sp³杂化；
中心原子的杂化类型为sp²，说明该分子中心原子的价层电子对个数是3，无孤电子对数，空间构型是平面三角形；据此判断．

解答 解：A．乙炔的结构式为H-C≡C-H，每个碳原子价层电子对个数是2且不含孤电子对，所以C原子采用sp杂化，为直线形结构，故A错误；
B．SO₄^2-中，价层电子对数=σ 键个数+$\frac{1}{2}$（a-xb）=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，含孤电子对数为0，杂化轨道数4，采取sp³杂化，分子形状为正四面体形，故B错误；
C．H₃O⁺离子中价层电子对=3+1=4，所以中心原子原子轨道为sp³杂化，其VSEPR模型为正四面体，该离子中含有一个孤电子对，所以其空间构型为三角锥型，故C错误；
D．BF₃分子中硼原子价层电子对=3+0=3，杂化轨道数为3，所以采取sp²杂化，含孤电子对数为0，所以其空间构型为平面三角形，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了原子杂化方式及分子的立体构型的判断，侧重分子结构与性质的考查，注意杂化轨道理论的理解应用，把握常见分子中原子的杂化及空间构型为解答的关键，题目难度中等．