Question

12．下列物質其結構具有正四面體構型的是（　�。�
①乙烷、②CHCl₃、③甲烷、④四氯化碳、⑤白磷（P₄）

• A． ①②③
• B． ③④⑤
• C． ①④⑤
• D． ②③④

Answer 1

分析 ①乙烷分子式為C₂H₆，每個C原子都形成4個σ鍵，但不是正四面體結構；
②CHCl₃相當于甲烷中的三個H原子被Cl原子取代生成的產物；
③CH₄分子中C原子采取sp³型雜化雜化，雜化軌道全部用于成鍵，空間構型是正四面體構型；
④四氯化碳中，碳原子與四個氯原子形成4個σ鍵，采取sp³型雜化雜化，雜化軌道全部用于成鍵，其空間構型為正四面體；
⑤白磷分子的空間構型是正四面體構型，4個P原子位于正四面體4個的頂點上．

解答 解：①乙烷分子式為C₂H₆，每個C原子都形成4個σ鍵，乙烷相當于甲烷中的一個H原子被甲基取代，存在四面體，但分子不是正四面體結構；
②CHCl₃相當于甲烷中的三個H原子被Cl原子取代生成的產物，H與三個Cl鍵長不相同，故屬于四面體，不是正四面體；
③甲烷屬于分子晶體，碳原子與四個氫原子形成4個σ鍵，其中碳原子價層電子對個數=4+$\frac{1}{2}$×（4-4×1）=4，所以C原子采用sp³雜化，雜化軌道全部用于成鍵，其空間構型為正四面體；
④四氯化碳中C形成4個σ鍵，無孤電子對，C原子雜化軌道數=σ鍵數+孤對電子對數=4+0=4，所以采取sp³雜化，雜化軌道全部用于成鍵，其空間構型為正四面體；
⑤白磷屬于分子晶體，在白磷分子（P₄）中，P原子在由4個P原子構成的正四面體上，以P-P單鍵作用，所以鍵角為60°，分子的空間結構為正四面體；
故選B．

點評 本題考查了分子空間構型的判斷，根據價層電子對互斥理論判斷分子的空間構型是解答關鍵，題目難度中等，注意正四面體與四面體的區(qū)別．