Question

18．（1）在N₂、NH₃、NH₄⁺、H₂O、H₃O⁺、ICl、SO₄^2-中，含有配位鍵的微粒有NH₄⁺、H₃O⁺；
（2）利用價層電子對數判斷分子的空間構型的方法判斷如下：CO₃^2-、SO₃^2-、NO₂和ClO₄^-的空間構型分別是平面三角形、三角錐形、V形和正四面體型．

Answer 1

分析 （1）在物質或離子中中心原子含有空軌道，和含有孤電子對的原子或離子能形成配位鍵；
（2）先計算其價層電子對，再根據VSEPR模型分子或離子構型，根據價層電子對互斥理論確定其空間構型，價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數，據此分析解答．

解答 解：（1）N₂結中含有一個σ鍵和兩個π鍵結構簡式為：N≡N，氮氣分子中氮原子含有孤電子對，不含空軌道，所以不含有配位鍵；
氨氣的電子式為，氨氣分子中氮原子含有孤電子對，但氫原子不含空軌道，所以不含有配位鍵；
氨氣分子中氮原子含有孤電子對，氫離子提供空軌道，可以形成配位鍵，NH₄⁺含有配位鍵；
H₂O是共價化合物，是由原子和氫原子形成共價鍵，電子式為，不含空軌道，所以不含有配位鍵；
H₃O⁺中O提供孤電子對，H⁺提供空軌道，二者形成配位鍵，H₃O⁺含有配位鍵；
ICl是共價化合物，碘、氯都含有孤電子對，但不含空軌道，所以不含有配位鍵；
SO₄^2-中，硫原子和氧原子形成4個共價鍵，帶2個單位的負電荷，所以含孤電子對數為0，所以不含有配位鍵；
故答案為：NH₄⁺、H₃O⁺；
（2）CO₃^2-中孤對電子$\frac{4+2-3×2}{2}$=0，價層電子對個數=3+0=3，則C采取sp²雜化，空間構型為平面三角形；
SO₃^2-價層電子對個數=3+$\frac{6+2-3×2}{2}$=4，S原子采取sp³雜化，含孤電子對數為1，SO₃^2-空間構型為三角錐形，
NO₂的氮外圍有五個單電子，其中四個分成兩對分別與氧外圍的兩個電子成鍵，形成一個共價π鍵，此外，但還有一個單電子，此電子無法成鍵，由于只有兩個配位原子，17℃以下經常是兩個分子結合在一起，所以空間構型為V形；
ClO₄^-離子中價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數=4+0=4，中心原子外圍有四個原子所以不含有孤電子對，即ClO₄^-為正四面體結構，
故答案為：平面三角形；三角錐形；V形；正四面體型．

點評 本題考查配位鍵的形成條件及其應用、分子中原子采取的雜化方式等，題目難度中等，需要學生全面掌握配位鍵的形成條件，并能運用分析解決問題，注意配位鍵形成的條件，一方要提供空軌道，另一方提供孤電子對，根據VSEPR理論預測分子或離子的空間構型是學習的重點，也是近幾年高考的熱點．