Question

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(gòu)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(jié)構(gòu)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(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)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(xué)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

考點：晶胞的計算,原子核外電子排布,元素電離能、電負性的含義及應(yīng)用,判斷簡單分子或離子的構(gòu)型

專題：

分析：（1）Sn是33號元素，其原子核外有33個電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外電子排布式；同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素；
（2）結(jié)構(gòu)相似的氫化物，其熔沸點隨著原子序數(shù)增大而增大，但含有氫鍵的熔沸點較高；
（3）根據(jù)價層電子對互斥理論確定微粒空間構(gòu)型；原子個數(shù)相等、價電子數(shù)相等的微粒為等電子體；
（4）每個As原子能形成3個共價鍵、每個O原子能形成2個共價鍵，根據(jù)圖片知，灰色小球表示Sn原子、黑色小球表示O原子，該分子中，As原子個數(shù)為4、O原子個數(shù)為6，據(jù)此判斷其分子式；根據(jù)價層電子對互斥理論確定As原子雜化方式；
（5）GaAs晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，為原子晶體，GaAs晶體中每個As原子和4個Ga原子相連；GaAs晶體中原子之間以共價鍵結(jié)合．

解答： 解：（1）As的原子序數(shù)為33，由構(gòu)造原理可知電子排布為[Ar]3d¹⁰4s²4p³；同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數(shù)增大而呈增大趨勢，但第IIA族、第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以第一電離能Br＞As，故答案為：[Ar]3d¹⁰4s²4p³；Br；
（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(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)分子間作用力和其相對原子質(zhì)量成正比，所以AsH₃的沸點高于PH₃，
故答案為：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；
（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(gòu)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，故答案為：正四面體形；CCl₄；
（4）根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知，分子內(nèi)含有6個氧原子，4個砷原子，化學(xué)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，
故答案為：As₄O₆；sp³；
（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(yīng)與4個Ga相連，金剛石中含有的化學(xué)鍵是共價鍵，所以該物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵是極性鍵，單鍵為σ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(gòu)成配位鍵，
故答案為：4；CE．

點評：本題考查原子雜化、微�？臻g構(gòu)型判斷、化學(xué)鍵判斷、原子核外電子排布等知識點，注重原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的考查，難點是（4）分子式確定，注意每種原子能形成共價鍵個數(shù)．