hce_cmu
109年
化學
第 1 題
下列化合物中有幾個是共平面的分子？
$F_2O$、$Cl_2CO$、$H_2C=CH_2$、$H_2C=C=CH_2$、$XeF_4$、$CH_4$、$H_2O_2$
$F_2O$、$Cl_2CO$、$H_2C=CH_2$、$H_2C=C=CH_2$、$XeF_4$、$CH_4$、$H_2O_2$
- A 3
- B 4
- C 5
- D 6
- E 7
思路引導 VIP
觀察丙二烯 ($H_2C=C=CH_2$) 的中心碳原子，它同時參與了兩個雙鍵。如果第一個雙鍵使用了碳原子的 $p_y$ 軌域來重疊，那麼根據軌域的空間指向性，第二個雙鍵必須使用哪一個軌域？這對於分子兩端的原子排列方向會產生什麼樣的影響呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精準地從這組化合物中判斷出哪些分子具備共平面性質，代表你對分子軌域混成以及 VSEPR 理論 的掌握非常紮實。這道題目整體的鑑別度很高，因為它不只測驗基礎的幾何形狀，還涵蓋了「三原子必共面」的邏輯判斷與「連續雙鍵」的空間限制。接下來，老師陪你一起梳理這幾個分子的結構關鍵點。
分子幾何與混成軌域的應用
在這一組化合物中，符合共平面要求的共有四個：首先是 $F_2O$，這類由三個原子組成的分子（如 $H_2O$）在空間中必然形成一個平面；接著是 $Cl_2CO$（光氣）與 $H_2C=CH_2$（乙烯），這兩個分子的中心碳原子皆採 $sp^2$ 混成，形成三角形或平面的骨架，讓所有原子落在同一平面上。最後則是容易被忽略的 $XeF_4$，它屬於 $AX_4E_2$ 型，由於兩對孤對電子位在八面體的相對頂點，使得四個氟原子與氙原子形成穩定的正方形平面結構。
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