Question

科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)的兩種分子COS和C₃O₂（均為新型可燃性碳的化合物）的結(jié)構(gòu)式分別為S=C=O和O=C=C=C=O，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（　　）

• A、C₃O₂和COS在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物均是CO₂
• B、CO、C₃O₂、CO₂都是碳的氧化物，它們互為同素異形體
• C、COS和C₃O₂均是含極性鍵的非極性分子
• D、CO₂、COS、C₃O₂三分子中碳原子均采取sp雜化

Answer 1

分析：A．C₃O₂可以燃燒，根據(jù)O=C=C=C=O可知，燃燒產(chǎn)物為CO₂，COS在氧氣中完全燃燒生成CO₂和SO₂；
B．同素異形體是指由同種元素組成的不同單質(zhì)，CO、C₃O₂和CO₂都是化合物；
C．由同種原子構(gòu)成的共價(jià)鍵是非極性鍵，不同原子構(gòu)成的共價(jià)鍵是極性鍵．分子中正負(fù)電荷中心不重合，從整個(gè)分子來(lái)看，電荷的分布是不均勻的，不對(duì)稱(chēng)的，這樣的分子為極性分子，以極性鍵結(jié)合的雙原子一定為極性分子，以極性鍵結(jié)合的多原子分子如結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷的重心重合，電荷分布均勻，則為非極性分子；
D．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定其雜化方式，原子間存在雙鍵或三鍵說(shuō)明分子中含有π鍵，中心原子含有2個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，中心原子是sp雜化，如果價(jià)層電子對(duì)為2，則中心原子以sp雜化軌道成鍵．

解答：解：A．根據(jù)O=C=C=C=O可知，C₃O₂中C的平均化合價(jià)為+

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不是最高價(jià)態(tài)，具有還原性，能被氧氣氧化生成二氧化碳，根據(jù)元素守恒，硫化碳S=C=O在氧氣中燃燒生成二氧化碳和二氧化硫，故A錯(cuò)誤；
B．CO、C₃O₂和CO₂是化合物，同素異形體是指同元素組成的不同單質(zhì)，故B錯(cuò)誤；
C．COS的結(jié)構(gòu)式為S=C=O，含有極性鍵，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱(chēng)，正負(fù)電荷的中心不重合，屬于極性分子；C₃O₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=C=C=O，含有極性鍵和非極性鍵，結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，分子中正負(fù)電荷重心重疊，為非極性分子，故C錯(cuò)誤；
D．CO₂分子結(jié)構(gòu)為O=C=O，碳原子含有四個(gè)共價(jià)鍵，不含孤電子對(duì)，一個(gè)雙鍵中有一個(gè)參與雜化的б鍵和一個(gè)π鍵，所以含有2個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，中心原子以sp雜化軌道成鍵；COS的結(jié)構(gòu)式為S=C=O，一個(gè)雙鍵中有一個(gè)參與雜化的б鍵和一個(gè)π鍵，所以含有2個(gè)σ鍵且不含孤電子對(duì)，中心原子以sp雜化軌道成鍵；C₃O₂的結(jié)構(gòu)式為O=C=C=C=O，一個(gè)雙鍵中有一個(gè)參與雜化的б鍵和一個(gè)π鍵，中心原子以sp雜化軌道成鍵，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了極性和非極性的判斷、雜化軌道理論、同素異形體概念的辨析，從題目中獲取信息，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論來(lái)分析是解答的關(guān)鍵，題目難度不大．