Question

3．下列一組粒子的中心原子雜化類型相同，分子的鍵角不相等的是（　�。�

• A． CCl₄、SiCl₄、SiH₄
• B． H₂S、NCl₃、CH₄
• C． BCl₃、CH₂═CH₂、環(huán)己烷
• D． SO₃、C₆H₆（苯）、CH₃C≡CH

Answer 1

分析 根據(jù)價電子對互斥理論確定微粒的空間構(gòu)型和原子的雜化方式，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)．σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù)，孤電子對個數(shù)=$\frac{1}{2}$（a-xb），a指中心原子價電子個數(shù)，x指配原子個數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù)，
A．中心原子都是sp³雜化，其鍵角相同；
B．中心原子都是sp³雜化，但孤電子對數(shù)不同，分子的鍵角不相同；
C．BCl₃和CH₂═CH₂的中心原子都是sp²雜化，環(huán)己烷中碳原子為sp³雜化，分子的鍵角不相同；
D．SO₃和C₆H₆的中心原子為sp²雜化，而CH₃C≡CH中碳原子為sp和sp³雜化，分子的鍵角不相同．

解答 解：A．CCl₄中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4，所以采取sp³雜化，SiCl₄中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4，所以采取sp³雜化，SiH₄中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4，所以采取sp³雜化，中心原子都是sp³雜化，其鍵角相同，故A錯誤；
B．H₂S中S原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=2+$\frac{6-2}{2}$=4，所以采取sp³雜化，分子構(gòu)型為V型，NCl₃中氮原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+$\frac{5-3}{2}$=4，所以采取sp³雜化，分子構(gòu)型為四面體型，CH₄中C原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4，所以采取sp³雜化，分子構(gòu)型為正四面體型，中心原子都是sp³雜化，孤電子對數(shù)不同，分子的鍵角不相同，故B正確；
C．BCl₃中B原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=3+0=3，sp²雜化，分子的立體構(gòu)型為平面三角形，乙烯分子中每個碳原子雜化軌道數(shù)為3，所以采取sp²雜化，BCl₃和CH₂═CH₂的中心原子都是sp²雜化，環(huán)己烷中碳原子雜化軌道數(shù)=σ鍵數(shù)+孤對電子對數(shù)=4+0=4，為sp³雜化，BCl₃、CH₂═CH₂、環(huán)已烷中心原子雜化類型不相同，分子或離子的鍵角不相等，故C錯誤；
D．SO₃中，價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+$\frac{1}{2}$（6-3×2）=3，含孤電子對數(shù)為0，雜化軌道數(shù)3，硫原子采用sp²雜化，分子形狀為平面三角形；苯中碳原子雜化軌道數(shù)為3，所以采取sp²雜化，丙炔中含有4個C-H鍵，兩個C-C鍵，兩個π鍵，即C≡N中含有1個σ鍵和2個π鍵，甲基采取sp³雜化，C≡C中的碳為sp雜化，中心原子雜化類型不相同，分子或離子的鍵角不相等，故D錯誤；
故選B．

點評 本題主要考查了原子的雜化、分子的空間構(gòu)型等知識，為高頻考點，注意孤電子對的確定以及原子雜化理論的應用為解答關鍵，題目難度中等．