Question

（15分）砷（As）在地殼中含量不大，但砷的化合物卻是豐富多彩。

（1）基態(tài)砷原子的電子排布式為        ；砷與溴的第一電離能較大的是       。

（2）AsH₃是無色稍有大蒜味氣體。AsH₃的沸點高于PH₃，其主要原因是       。

（3）Na₃AsO₄可作殺蟲劑。AsO₄^3-的空間構型為       ，與其互為等電子體的一種分子為          。

（4）某砷的氧化物俗稱“砒霜”，其分子結構如圖所示。該化合物的分子式為       ，As原子采取       雜化。

（5）GaAs等是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與金剛石相似。GaAs晶體中，每個As與       個Ga相連，As與Ga之間存在的化學鍵有      （填字母）。

A．離子鍵  B．氫鍵  C．配位鍵 D．金屬鍵  E．極性鍵

 

Answer 1

（1）[Ar]3d¹⁰4s²4p³（2分）   Br（或溴）（2分）

（2）AsH₃的相對分子質(zhì)量大于PH₃的相對分子質(zhì)量，故AsH₃分子間作用力大于PH₃分子間作用力（2分）

（3）正四面體形（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）根據(jù)構造原理可寫出砷的電子排布。溴的非金屬性比砷的強，所以第一電離

能較大。

（2）AsH₃和PH₃形成的晶體均是分子晶體，其沸點受分子間作用力大小的影響。對于組成和結構相似的物質(zhì)分子間作用力和其相對原子質(zhì)量成正比。

（3）AsO₄^3-中含有的孤電子對數(shù)是0，中心原子有4個共價鍵，所以其構型是正四面體形。原子總數(shù)相同。價電子總數(shù)相同的分子稱為等電子體。AsO₄^3-中含有5個原子，32個價電子，所以與其互為等電子體的一種分子為四氯化碳。

（4）根據(jù)分子結構可知，分子內(nèi)含有6個氧原子，4個砷原子，化學式為As₄O₆。每個As原子形成3個共價鍵，又因為中心原子還有1對孤對電子，所以采用的是sp³雜化。

（5）金剛石形成的晶體屬于原子晶體，碳原子可以形成4個碳碳單鍵，所以每個As應與4個Ga相連，金剛石中含有的化學鍵是共價鍵，所以該物質(zhì)中含有的化學是極性鍵。又因為砷原子還有1對孤對電子，而鎵原子有容納孤對電子的空軌道，所以還可以構成配位鍵。