Question

（2012?許昌三模）[化學(xué)--選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]砷（As）是一種重要的化學(xué)元素，其可形成多種用途廣泛的化合物．
（1）寫出基態(tài)砷原子的電子排布式

[Ar]3d¹⁰4s²4p³

；砷與溴的電負性相比，較大的是

Br（或溴）

．
（2）砷（As）的氫化物與同族第二、三周期元素所形成的氫化物的穩(wěn)定性由大到小的順
序為（用化學(xué)式表示）

NH₃＞PH₃＞AsH₃

；氫化物的沸點由高到低的順序為（用化學(xué)式表示）

NH₃＞AsH₃＞PH₃

．
（3）Na₃AsO₄可作殺蟲劑．AsO

3- 4

的空間構(gòu)型為

正四面體形

．As原子采取

sp³

雜化．
（4）某砷的氧化物俗稱“砒霜”，其分子結(jié)構(gòu)如右圖所示．該化合物的分子式為

As₄O₆

．
（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晶胞中含有

4

個砷原子．

Answer 1

分析：（1）處于最低能量的原子叫做基態(tài)原子，基態(tài)電子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特規(guī)則；根據(jù)元素周期律知識分析，元素周期表中同周期元素從左到右元素的電負性逐漸增強，同主族元素從上到下元素的電負性逐漸減弱；
（2）同主族從上到下原子半徑依次增大，氫化物的穩(wěn)定性同主族從上到下非金屬性減弱，氫化物穩(wěn)定性減弱；從是否形成氫鍵的角度分析；
（3）空間構(gòu)型為正四面體形，說明該分子中心原子的價層電子對是4，且不含孤電子對，價層電子對=σ 鍵電子對+中心原子上的孤電子對；分子或離子中，原子含有4個價層電子對存在sp³雜化；
（4）依據(jù)砷的氧化物分子結(jié)構(gòu)圖進行解答；
（5）GaAs其晶體結(jié)構(gòu)與金剛石相似，據(jù)此分析解答．

解答：解：（1）砷是33號元素，核外有33個電子，基態(tài)砷原子的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s²4p³，砷與溴同處第四周期，溴是35號元素，所以電負性較大的是Br，
故答案為：[Ar]3d¹⁰4s²4p³；Br（或溴）；
（2）N、P、As、屬于同一主族，同主族從上到下非金屬性減弱，氫化物穩(wěn)定性減弱，所以NH₃＞PH₃＞AsH₃；N原子半徑較小，電負性較大，對應(yīng)的NH₃分子間能形成氫鍵，沸點較高，而P、As電負性小，半徑大，分子間不能形成氫鍵，沸點較低，AsH₃、PH₃同屬于分子晶體，AsH₃分子晶體分子間作用力大，
故答案為：NH₃＞PH₃＞AsH₃； NH₃＞AsH₃＞PH₃；
（3）AsO₄^3-的價層電子對數(shù)=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，且不含孤電子對，所以其空間構(gòu)型是正四面體，所以采取sp³雜化，
故答案為：正四面體形；sp³；
（4）因砷的原子半徑大于氧原子，所以從砷的氧化物分子結(jié)構(gòu)圖可知，該化合物的分子式為As₄O₆，
故答案為：As₄O₆；
（5）金剛石空間構(gòu)型為正四面體型，與同一個鎵原子相連的砷原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為正四面體，所以GaAs晶胞中含有4個砷原子；
故答案為：4．

點評：本題考查了砷及其化合物的結(jié)構(gòu)，掌握周期表的結(jié)構(gòu)應(yīng)用、原子結(jié)構(gòu)的分析判斷、元素性質(zhì)的應(yīng)用是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．