化学竞赛辅导-对称性和

化学竞赛辅导——对称性和VSEPR[i]．IO65－中的I是采用何种形式杂化Ad2sp3Bsp3dCdsp3Dsp3d2[ii]．下列分子或离子为平面四边形构型的是

A

ICl4

BClO4－CBrF4＋DSF4[iii]．ClO3F的结构属于

A线型BCD四面体[iv]．下列哪些分子或离子是直线形的（即所有键角为180°）（1）OF2（2）HCN（3）H2S（4）CO2（5）IF2－[i]

D

[ii]

A

[iii]

D

[iv]

（2）（4）（5）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．下面哪些分子或离子具有弯曲构形？（1）BeCl2（2）HOCl（3）HO2－（4）NH2－（5）N3－[ii]．下面哪些分子或离子是平面形？（1）BF3（2）XeO4（3）NO3－（4）C2H2（5）HN3[iii]．下列哪些分子或原子有偶极矩？（1）CH2Cl2，（2）顺－C2H2Cl2（3）反－C2H2Cl2

（4）CH2CCl2（5）SF4

（6）XeF4（7）C2F4

（8）H2SO4

（9）NH4＋（10）N2H4

（11）NCl3[iv]．如果不考虑氢原子，你认为下列分子或原子中哪些是平面的结构？（1）CH3CHCHCl，（2）HNO3，（3）H2PO4－，（4）SOCl2，（5）C6H5OH（苯酚）[i]

（2）（3）（4）[ii]

（1），（3），（4），（5）（4）是标准的直线形（5）末端的H发生弯曲[iii]

（1）（2）（4）（5）（8）（11）[iv]

（1）（2）（5）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．XeF2和PCl5两种分子没有极性，而XeO3分子则是极性分子，试画出这三种分子的结构。

[ii]．磷的氯化物有PCl3和PCl5，氮的氯化物只有NCl3，为什么没有NCl5？白磷在过量氯气（其分子有三种不同的相对分子质量）中燃烧时，其产物共有几种不同分子。

[i]

F－Xe－F直线型三角双锥三角锥

[ii]

N原子最外层无d轨道，不能发生sp3d杂化，故无NCl512种Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．利用价电子对互斥理论说明下列分子的形状：

XeF4，XeO4，XeO3，XeF2和XeOF4。

[i]Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．利用价电子对互斥理论说明AsH3，ClF3，SO3，SO32-，CH3＋和CH3－等分子和离子的几何形状，并指出哪些分子有偶极矩。

表中ClF3分子中Cl原子周围的5对价电子按三方双锥分布，可能的形状有下面三种：

（A）最稳定。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.

[i]．画出下列分子中孤对电子和键对电子在空间的排布图：（a）IC12－，N2O；（b）H3O＋，BrF3，NF3；（c）ICl4-，IF4＋，SbF4－，XeO2F2；（d）IF5，XeF5＋。

[i]这是VSEPR方法的具体应用，现将分子中孤对电子和键对电子在空间的排布图示于下图

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．对下列分子和离子：CO2，NO2＋，NO2，NO2＋，SO2，ClO2，O3等，判断它们的形状，指出中性分子的极性，指出每个分子和离子的不成对电子数。

[i]根据价键理论（特别是杂化轨道理论）和分子轨道理论（包括离域π键理论）分析清“分子”的成键情况，即可推断出它们的形状、极性和不成对电子数。兹将推断结果列于下表：

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[i]．已知硫和氯以不同的性质形成S2Cl2、SCl2和SCl4。试画出这些分子的Lewis结构式，并用VSEPR理论预测它们的形状？

[ii]．PCl5有三角双锥形结构，而IF5有正方锥形结构。试说明造成这种差异的原因？[iii]．试判断I3－的结构？

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．求算下面各物质中中心原子的VSEPR数分别为多少（提示：首先画出它们的Lewis结构）？（1）SO2（2）SO3（3）SO32－（4）SO42－（5）SF6（6）S32－

[i]（1）3（2）3（3）4（4）4（5）6（6）4Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．PCl5分子为三方双锥形结构。

（l）指出P原子所用的杂化轨道，是否要求全部P－Cl键等长？

（2）若用VSEPR方法判断P－Cl键的键长，是三重轴上键长较赤道上长还是短？

（3）晶态时五氯化磷由[PCl4]＋[PCl6]－组成，试解释是什么因素起作用？

[i]（1）P原子采用sp3d杂化轨道，它可看作sp3和pd两个杂化轨道的组合。两种杂化轨道形成的P－Cl键的键长不要求相等。

（2）按VSEPR方法判断bp－bp间的推斥力时，三重轴上P—Cl中的bp同时受到夹角为90o的赤道上的3个bp推斥，而赤道上只受到2个bp推斥，轴上的P－CI键应长于赤道上的P－CI键。此判断符合实验测定值。轴上P－CI键长214pm长于赤道上的P—CI键长202pm。

（3）从晶体中离子的堆积考虑，由四面体形的PCI4＋与八面体形的PCI6－堆积，可看作CI－作密堆积而P5＋填入四面体空隙和八面体空隙之中，有利于得到密堆积的结构。所以由于堆积密度因素使P原子改变成键的方式：PCI4＋之中P原子使原子技sp3杂化轨道，PCI6－中P原子按sp3d2杂化轨道成键。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．下图示出氙的氟化物和氧化物的分子（或离子）结构。（1）根据VSEPR理论及图形，指出分子的几何构型的名称和所属点群；（2）Xe原子所用的杂化轨道；（3）Xe原子的表现氧化态；（4）已知在XeF2·XeF4加合物晶体中，两种分子的几何构型与单独存在时的几何构型相同，而不变成XeF3，从中说明什么问题。

图中：（a）XeO4，（b）XeO3，（c）XeO2F2，（d）XeO3F2，（e）XeOF3＋，（f）XeOF4，（g）XeF34＋，（h）XeO64＋，（i）XeF4，（j）XeF6．（k）XeF5－，（i）XeF5－，（m）XeF2，（n）Xe2F3＋，（o）XeF82－

[i]（1），（2），（3）题的答案列于下表

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]．（1）尽管锡和碳一样也能生成四氯化物——SnCl4，然而锡又不同于碳，配位数可以超过4。画出SnCl4两种可能的立体结构。（2）SnCl4作为路易斯酸可以跟像氯离子或氨基离子那样的路易斯碱反应。已经知道它跟氯离于有如下两个反应：SnCl4＋Cl－→SnCl5－；SnCl5－＋Cl－→SnCl62－画出SnCl5－的三种可能的立体结构。（3）用价层电子对互斥理论（VSEPR）预言SnCl5－最可能的是哪一种结构。（4）画出SnCl62－的三种可能的立体结构。（5）用价层电子对互斥理论（VSEPR）预言SnCl62－最可能的是哪一种结构。

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientPro.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.[i]（1），A为正四面体结构，B为正方形结构

（2），C为四角锥，D为三角双锥，E为为平面五边形

（3）D最稳定

（4），F为正八面体，G为正三棱柱，H为平面正六边形

（5）F最稳定

（6）SnCl5－

（7）SnBr5－

（8）m/z＝339：SnCl4Br－；m/z＝383：SnCl3Br2－；m/z＝427：SnCl2Br3－；m/z＝471：SnClBr4－。

（9）－912ppm：SnCl5Br2－；－1117ppm：SnCl2Br22－；－1322ppm：SnCl3Br32－；－1554ppm：SnCl2Br42－；－1800ppm：SnClBr52－。

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