Question

20世紀(jì)50年代科學(xué)家提出價(jià)層電子對(duì)互斥模型（簡(jiǎn)稱VSEPR模型），用于預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單分子立體結(jié)構(gòu)．其要點(diǎn)可以概括為：
Ⅰ、用AX_nE_m表示只含一個(gè)中心原子的分子，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(duì)（稱為孤對(duì)電子），（n+m）稱為價(jià)層電子對(duì)數(shù)．分子中的價(jià)層電子對(duì)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(duì)電子；
Ⅲ、分子中價(jià)層電子對(duì)之間的斥力的主要順序?yàn)椋?br />i、孤對(duì)電子之間的斥力＞孤對(duì)電子對(duì)與共用電子對(duì)之間的斥力＞共用電子對(duì)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(duì)之間的斥力越強(qiáng)；
iv、其他．
請(qǐng)仔細(xì)閱讀上述材料，回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)要點(diǎn)I可以畫出AXnEm的VSEPR理想模型，請(qǐng)?zhí)顚懴卤恚?br />

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

（2）H₂O分子的立體構(gòu)型為：

 

，請(qǐng)你預(yù)測(cè)水分子中∠H-O-H的大小范圍

 

；
（3）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(qǐng)你預(yù)測(cè)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．
（4）用價(jià)層電子對(duì)互斥理論（VSEPR）判斷SO₃^2-離子的空間構(gòu)型：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：判斷簡(jiǎn)單分子或離子的構(gòu)型

專題：化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

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）根據(jù)H₂O屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR模型為四面體形，但氧原子有2對(duì)孤電子對(duì)來(lái)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(duì)之間的夾角均為109°28′，根據(jù)Ⅲ-i來(lái)判斷鍵角；
（3）當(dāng)n+m=4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，硫原子無(wú)孤電子對(duì)來(lái)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(duì)之間的斥力越強(qiáng)；
（4）根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定亞硫酸根離子空間構(gòu)型，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵個(gè)數(shù)+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)，σ鍵個(gè)數(shù)=配原子個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=

1

2

（a-xb），a指中心原子價(jià)電子個(gè)數(shù)，x指配原子個(gè)數(shù)，b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個(gè)數(shù)．

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(duì)之間的理想鍵角	180°

（2）H₂O屬AX₂E₂，n+m=4，VSEPR模型為四面體形，但氧原子有2對(duì)孤電子對(duì)，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(duì)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′；
（3）當(dāng)n+m=4時(shí)，VSEPR模型為四面體形，硫原子無(wú)孤電子對(duì)，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(duì)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；＞；
（4）該離子中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+

1

2

（6+2-3×2）=4，且含有一個(gè)孤電子對(duì)，所以VSEPR理想模型是四面體形，立體構(gòu)型是三角錐形，故答案為：三角錐形．

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