Question

6．下列分子中，中心原子杂化轨道类型相同，分子的空间构型也相同的是（　　）

• A． BeCl₂、CO₂
• B． H₂O、SO₂
• C． SO₂、CH₄
• D． NF₃、CH₂O

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．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．

解答 解：A．BeCl₂中Be价层电子对个数=$\frac{1}{2}$（2+2）=2，采取 sp杂化方式，分子构型为直线型，CO₂中C原子价层电子对个数=$\frac{1}{2}$×（4+0）=2，采取sp杂化方式，分子构型为直线型，中心原子的杂化轨道类型相同，空间构型也相同，故A正确；
B．水分子中O原子价层电子对个数=2+$\frac{1}{2}$×（6-2×1）=4，所以采用sp³杂化，分子构型为折线形（V型），SO₂中S原子价层电子对个数=$\frac{1}{2}$×（6+0）=3，采取sp²杂化方式，分子构型为平面三角形，二者杂化方式不同，空间构型也不相同，故B错误；
C．SO₂中S原子价层电子对个数=$\frac{1}{2}$×（6+0）=3，采取sp²杂化方式，分子构型为平面三角形，CH₄中价层电子对个数=4+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=4且不含孤电子对，所以C原子采用sp³杂化，分子构型为正四面体形结构，二者杂化方式不同，空间构型也不相同，故C错误；
D．NH₃中N原子杂化轨道数为$\frac{1}{2}$×（5+3）=4，采取sp³杂化方式，分子构型为三角锥形，CH₂O分子的结构式，分子中的C价层电子对个数为3且不含孤电子对，所以采取sp²杂化，立体构型平面三角形，二者杂化方式不同，空间构型也不相同，故D错误；
故选A．

点评 本题考查原子杂化方式判断，为高频考点，明确价层电子对互斥理论即可解答，难点是孤电子对计算方法，题目难度中等．