Question

【题目】砷(As)是VA族元素，砷及其化合物被应用于农药和合金中。回答下列问题：

（1）基态砷原子的电子排布式为___________________，第四周期元素中,第一电离能低于砷原子的p区元素有____________ (填元素符号)。

（2）氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键的原因是____________。

（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°,AsH3分子键角较小的原因是____________。

（4）亚砷酸(H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR模型是____________，砷原子杂化方式为____________。

（5）砷化镍的晶胞如图。晶胞参数a=360.2pm, c=500.9pm, γ=120°。

①镍原子配位数为____________，配原子构成的几何体是____________。

②该晶体密度的计算式为____________g·cm-3。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s24p3 Ga、Ge、Se 砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长,p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键 砷原子电负性小于氮原子,其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小 四面体形 sp3杂化 6 正八面体

【解析】（1）砷原子核电荷数33，基态的电子排布式为[Ar]3d104s24p3；同一周期，从左到右，第一电离能呈现增大的趋势，第VA族元素P为半充满状态，第一电离能大于邻近元素的第一电离能；因此第四周期元素中，第一电离能低于砷原子的p区元素有Ga、Ge、Se ；正确答案：[Ar]3d104s24p3 ； Ga、Ge、Se。

（2）由于砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键，所以氮原子间能形成氮氮叁键，而砷原子间不易形成叁键；正确答案：砷原子半径较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道肩并肩重叠程度较小或几乎不能重叠，难以形成π键。

（3）AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子键角107°；AsH3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小；正确答案：砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对离砷核距离较远，斥力较小，键角较小。

（4）亚砷酸(H3AsO3)分子结构式为，砷原子的价层电子对数为4，属于sp3杂化，中心原子砷的VSEPR模型是四面体形；正确答案：四面体形； sp3杂化。

（5）根据砷化镍的晶胞的结构可以看出，镍原子配位数为6，6个砷原子形成正八面体；正确答案：6；正八面体。

②根据砷化镍的晶胞可知：含有的镍原子个数8×1/8+4×1/4=2,含有砷原子个数为2，所以该晶胞中含有2个砷化镍，该晶胞的质量为2×134/NA g，根据晶胞的俯视图，可以求出x=a pm=×10-10 cm；该晶胞的体积为×10-10×360.2×10-10×500.9×10-10 cm3；根据ρ=m/V=；正确答案：。