Question

（15分）砷（As）在地壳中含量不大，但砷的化合物却是丰富多彩。

（1）基态砷原子的电子排布式为        ；砷与溴的第一电离能较大的是       。

（2）AsH₃是无色稍有大蒜味气体。AsH₃的沸点高于PH₃，其主要原因是       。

（3）Na₃AsO₄可作杀虫剂。AsO₄^3-的空间构型为       ，与其互为等电子体的一种分子为          。

（4）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示。该化合物的分子式为       ，As原子采取       杂化。

（5）GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中，每个As与       个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有      （填字母）。

A．离子键  B．氢键  C．配位键 D．金属键  E．极性键

 

Answer 1

（1）[Ar]3d¹⁰4s²4p³（2分）   Br（或溴）（2分）

（2）AsH₃的相对分子质量大于PH₃的相对分子质量，故AsH₃分子间作用力大于PH₃分子间作用力（2分）

（3）正四面体形（1分）   CCl₄（或其他合理答案）（2分）

（4）As₄O₆（2分）    sp³（2分）

（5）4（1分）    C E（1分）

解析:（1）根据构造原理可写出砷的电子排布。溴的非金属性比砷的强，所以第一电离

能较大。

（2）AsH₃和PH₃形成的晶体均是分子晶体，其沸点受分子间作用力大小的影响。对于组成和结构相似的物质分子间作用力和其相对原子质量成正比。

（3）AsO₄^3-中含有的孤电子对数是0，中心原子有4个共价键，所以其构型是正四面体形。原子总数相同。价电子总数相同的分子称为等电子体。AsO₄^3-中含有5个原子，32个价电子，所以与其互为等电子体的一种分子为四氯化碳。

（4）根据分子结构可知，分子内含有6个氧原子，4个砷原子，化学式为As₄O₆。每个As原子形成3个共价键，又因为中心原子还有1对孤对电子，所以采用的是sp³杂化。

（5）金刚石形成的晶体属于原子晶体，碳原子可以形成4个碳碳单键，所以每个As应与4个Ga相连，金刚石中含有的化学键是共价键，所以该物质中含有的化学是极性键。又因为砷原子还有1对孤对电子，而镓原子有容纳孤对电子的空轨道，所以还可以构成配位键。