Question

【題目】砷（As）在地殼中含量不高，但砷的化合物卻是豐富多彩�；卮鹣铝袉栴}：

（1）砷的基態原子簡化電子排布式為__________________；第一電離能：砷______硒（填“＞”或“＜”）

（2）目前市售發光二極管材質以砷化鎵（CaAs）為主。Ga和As相比，電負性較大的是____________，CaAs中Ga元素的化合價為____________。

（3）AsH3是無色、稍有大蒜味氣體。AsH3空間構型為____________。AsH3的沸點高于PH3，低于NH3，其原因是_________________________________。

（4）Na3AsO4可作殺蟲劑。 AsO43 中As原子雜化軌道類型為__________。與AsO43互為等電子體 分子和離子各填一種___________、__________。

（5）H3AsO4和H3AsO3是砷的兩種含氧酸，根據物質結構與性質的關系，解釋H3AsO4比H3AsO3酸性強的原因 _____________________________________________________。

（6）磷和砷同主族。磷的一種單質白磷（P4）屬于分子晶體，其晶胞結構如圖所示。若其晶胞邊長為a pm，則白磷的密度為_______________g·cm-3（列出計算式即可）。

1個 代表一個白磷分子

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s24p3 ＞ As +3 三角錐形 AsH3的相對分子質量比PH3的大，分子間作用力大，NH3分子間

形成氫鍵， 因而AsH3的沸點比PH3高，比NH3低 sp3 SO42 CCl4 H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中的O的電子更向As偏

移，越易電離出H+

【解析】

As是33號元素，其原子核外有33個電子，根據構造原理書寫其基態原子核外價電子排布式；同周期電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，據此分析解答；同周期隨原子序數遞增電負性增大；根據化合價代數和為0計算；利用價層電子對互斥模型判斷分子的空間構型和雜化方式；對于組成和結構相似的物質分子間作用力和其相對分子質量成正比，含有氫鍵的物質熔沸點異常高；根據價層電子對互斥理論確定雜化類型，價層電子對個數=σ鍵+孤電子對個數，孤電子對個數=（axb）/2，a為中心原子的價電子數，x為與中心原子結合的原子個數，b為與中心原子結合的原子最多能接受的電子數；根據等電子體是指具有相同價電子數目和原子數目的分子或離子來回答；非羥基氧越多、As化合價越高則酸性越強；根據均攤法計算晶胞中白磷分子數目，計算晶胞的質量、晶胞的體積，根據ρ=計算晶胞密度。

（1）As的原子序數為33，最外層有5個電子，由構造原理可知核外電子排布為[Ar]3d104s24p3；砷在第四周期第ⅤA族，硒在第四周期第ⅥA族，同周期電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，所以砷大于硒，故第一電離能：As>Se，

故答案為：[Ar]3d104s24p3 ；＞；

(2）同周期隨原子序數遞增電負性增大，Ga和As同周期，As的原子序數較大，故電負性較大的是As；As處于ⅤA族，電負性較大，表現-3價，故Ga為+3價，

故答案為：As； +3 ；

（3）AsH3中含有3個鍵和1個孤電子對，為三角錐形；AsH3的相對分子質量比PH3的大，分子間作用力大，NH3分子間形成氫鍵，因而AsH3的沸點比PH3高，比NH3低；

故答案為：三角錐形 ；AsH3的相對分子質量比PH3的大，分子間作用力大，NH3分子間形成氫鍵， 因而AsH3的沸點比PH3高，比NH3低；

（4）AsO43-中含有的孤電子對數是0，中心原子有4個共價鍵，所以其雜化類型為sp3；等電子體是指具有相同價電子數目和原子數目的分子或離子，與AsO43互為等電子體的分子和離子分別為SO42- 、CCl4，

故答案為：sp3 ；SO42-、CCl4；

（5）H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中的O的電子更向As偏移，越易電離出H+，

故答案為：H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中的O的電子更向As偏移，越易電離出H+。

（6）由晶胞結構可以知道，晶胞中白磷分子數目=8×+6×=4，則晶胞的質量m=g，晶胞邊長為apm，則晶胞的體積為V=(a×10-10)3cm3，故晶胞的密度為ρ===g·cm-3，

故答案為：。