Question

20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對互斥模型（簡稱VSEPR模型），用于預(yù)測簡單分子立體結(jié)構(gòu)．其要點(diǎn)可以概括為：
Ⅰ．用AXnEm表示只含一個(gè)中心原子的分子組成，A為中心原子，X為與中心原子相結(jié)合的原子，E為中心原子最外層未參與成鍵的電子對（稱為孤對電子），（n+m）稱為價(jià)層電子對數(shù)．分子中的價(jià)層電子對總是互相排斥，均勻的分布在中心原子周圍的空間；
Ⅱ．分子的立體構(gòu)型是指分子中的原子在空間的排布，不包括中心原子未成鍵的孤對電子；
Ⅲ．分子中價(jià)層電子對之間的斥力主要順序?yàn)椋篿、孤對電子之間的斥力＞孤對電子對與共用電子對之間的斥力＞共用電子對之間的斥力；ii、雙鍵與雙鍵之間的斥力＞雙鍵與單鍵之間的斥力＞單鍵與單鍵之間的斥力；iii、X原子得電子能力越弱，A-X形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng)；iv、其他．請仔細(xì)閱讀上述材料，回答下列問題：
（1）根據(jù)要點(diǎn)I可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請?zhí)顚懴卤恚?br />

n+m	2
VSEPR理想模型		正四面體
價(jià)層電子對之間的理想鍵角		109°28′

（2）請用VSEPR模型解釋CO₂為直線型分子的原因；
（3）H₂O分子的立體構(gòu)型為

 

，請你預(yù)測水分子中∠H-O-H的大小范圍并解釋原因；
（4）SO₂Cl₂和SO₂F₂都屬AX4E0型分子，S=O之間以雙鍵結(jié)合，S-Cl、S-F之間以單鍵結(jié)
合．請你預(yù)測 SO₂Cl₂和SO₂F₂分子的立體構(gòu)型：

 

，SO₂Cl₂分子中∠Cl-S-Cl

 

（選填“＜”、“＞”或“=”）SO₂F₂分子中∠F-S-F．
（5）用價(jià)層電子對互斥理論（VSEPR）判斷下列分子或離子的空間構(gòu)型

分子或 離子	PbCl2	XeF4	SnCl62-	PF3Cl2	HgCl42-	ClO4-
空間 構(gòu)型

Answer 1

考點(diǎn)：判斷簡單分子或離子的構(gòu)型

專題：

分析：（1）當(dāng)n+m=4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，當(dāng)n+m=2時(shí)，VSEPR模型為直線形；
（2）CO₂屬AX₂E0，n+m=2，故為直線形；
（3）根據(jù)H₂O屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR模型為四面體形，但氧原子有2對孤電子對來判斷分子的立體構(gòu)型；水分子屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR理想模型為正四面體，價(jià)層電子對之間的夾角均為109°28′，根據(jù)Ⅲ-i來判斷鍵角；
（4）當(dāng)n+m=4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，硫原子無孤電子對來判斷分子的立體構(gòu)型；X原子得電子能力越弱，A-X形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng)；
（5）根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論確定其空間構(gòu)型．

解答： 解：（1）當(dāng)n+m=4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，其鍵角是109°28′，當(dāng)n+m=2時(shí)，VSEPR模型為直線形，其鍵角是180°，
故答案為：

n+m		4
VSEPR理想模型	直線形
價(jià)層電子對之間的理想鍵角	180°

（2）CO₂分子中，n+m=2，故為直線形，故答案為：CO₂屬AX₂E0，n+m=2，故為直線形；
（3）H₂O分子中，n+m=4，VSEPR模型為四面體形，但氧原子有2對孤電子對，所以分子的構(gòu)型為V形；
水分子屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR理想模型為正四面體，價(jià)層電子對之間的夾角均為109°28′，根據(jù)Ⅲ-i，應(yīng)有∠H-O-H＜109°28′，
故答案為：V形；∠H-O-H＜109°28′；水分子屬AX2E2，n+m=4，VSEPR理想模型為正四面體，價(jià)層電子對之間的夾角均為109°28′，根據(jù)Ⅲ-i，應(yīng)有∠H-O-H＜109°28′；
（4）當(dāng)n+m=4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，硫原子無孤電子對，所以分子構(gòu)型為四面體，F(xiàn)原子的得電子能力大于氯原子，因?yàn)閄原子得電子能力越弱，A-X形成的共用電子對之間的斥力越強(qiáng)，所以SO₂Cl₂分子中∠Cl-S-Cl＞SO₂F₂分子中∠F-S-F，故答案為：四面體；＞；
（5）PbCl₂中中心原子Pb原子的孤對電子對數(shù)是（4-1×2）÷2=1，即Pb原子是sp2雜化，所以是V型結(jié)構(gòu)；
XeF4價(jià)層電子數(shù)：8+4×1=12，所以需要6條軌道，判斷出Xe為sp³d²雜化，但因?yàn)閄e-F鍵只有4個(gè)，即只占用4條軌道，所以還有2條軌道被孤對電子占據(jù)，因?yàn)檎�八面體結(jié)構(gòu)中，孤對電子最易占據(jù)赤道面，所以可以判斷出XeF₄為四面體構(gòu)型，也可以說是變形四面體構(gòu)型；
，所以為平面三角形結(jié)構(gòu)；
XeF4分子中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=3+

1

2

（5-3×1）=4，且含有一個(gè)孤電子對，所以為三角錐型結(jié)構(gòu)；
SnCl₆^2-分子中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=6+0=6，所以是正八面體；
PF₃Cl₂分子中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=5+0=5，所以三角雙錐；
HgCl₄^2-分子中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=4+0=4，所以是四面體；
高氯酸根離子中價(jià)層電子對個(gè)數(shù)=4+

1

2

（7+1-4×2）=4，且不含孤電子對，為正四面體結(jié)構(gòu)；
故答案為：

分子或 離子	PbCl2	XeF4	SnCl62-	PF3Cl2	HgCl42-	ClO4-
空間 構(gòu)型	V型	平面正方	正八面體	三角雙錐	四面體	正四面題

點(diǎn)評：本題主要考查了價(jià)層電子對互斥模型判斷分子的結(jié)構(gòu)，難度不大，注意概念的把握．