Question

8．1949年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出特殊贡献的化学家．O₃能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O₃分子的结构如图所示：呈V型，键角116.5°．三个O原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键（虚线内部分）-三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：
（1）题中非极性共价键是σ键，特殊的化学键是π键．（填“σ”或“π”）
（2）下列物质的分子与O₃分子的结构最相似的是C．
A．H₂O    B．CO₂   C．SO₂    D．BeCl₂
（3）原子中没有跟其他原子共用的电子对叫孤对电子，那么O₃分子有5对孤对电子．

Answer 1

分析 （1）中心的氧原子与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，同时三个原子形成一个三中心四电子的大π键；
（2）根据等电子原理进行分析，等电子体的结构相似，O₃中原子数为3、电子总数为24，据此分析；
（3）由臭氧的结构图可知中心O原子有4个电子成键，两端的O原子各有2个电子成键．

解答 解：（1）在臭氧O₃中，中心的氧原子以sp²杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O₃分子称折线形，在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键，
故答案为：σ；π；
（2）等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体．等电子体的结构相似，O₃中原子数为3、电子总数为24，
A．H₂O中原子数为3、电子总数为10，故A不选；
B．CO₂中原子数为3、电子总数为22，故B不选；
C．SO₂中原子数为3、电子总数为24，故C选；
D．BeCl₂中原子数为3、电子总数为38，故D不选，
故答案为：C；
（3）每个O原子最外层有6个电子，由臭氧的结构图可知中心O原子有4个电子成键，则还有1对孤电子对，两端的O原子各有2个电子成键，则两端的O原子的各含有2对孤电子对，所以臭氧分子中总共5对孤电子对，
故答案为：5．

点评 本题考查臭氧的结构及极性分子、等电子体的判断，题目难度中等．注重基础知识应用的考查．