Question

【題目】砷(As)元素及其化合物在研究和生產中有許多重要用途。請回答下列問題：

（1）基態As原子的核外電子排布式為_____，砷與硒的第一電離能較大的是_____。

（2）傳統中藥的砷劑俗稱“砒霜”，其分子結構如圖所示，該化合物中As、O原子的雜化方式分別為____、_____。

（3）Na3AsO4可作殺蟲劑。的立體構型為____，與其互為等電子體的分子的化學式為_____(任寫一種)。

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

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 As 或砷 sp3雜化 sp3雜化 正四面體形 CF4或 SiF4、CCl4、SiCl4 H3AsO4 和 H3AsO3 可分別表示為(HO)3AsO 和(HO)3As，H3AsO3 中 As 為+3 價，而 H3AsO4 中 As為+5 價，正電性更高，導致 As—O—H 中 O 的電子向 As 偏移，更易電離出 H+

【解析】

(1)As是33號元素，位于第四周期第VA族，據此書寫基態As原子核外電子排布式；同周期中第一電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，據此判斷；

(2)根據圖片知，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，根據價層電子對互斥理論確定原子雜化方式；

(3)AsO43-中，成鍵數為4，孤對電子數為(5+3-2×4)× =0，為sp3雜化；等電子體的原子數和價電子數(或電子總數)相同；

(4)比較非羥基氧的多少，結合As原子化合價判斷，非羥基氧越多、As化合價越高則酸性越強。

(1)As是33號元素，位于第四周期第VA族，基態As原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；同周期電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，所以砷的第一電離能大于硒，故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；砷；

(2)根據分子結構可知，分子內含有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As上還有1對孤電子對，所以采用sp3雜化，每個O原子形成2個共價鍵，又因為中心原子O上還有2對孤電子對，所以采用sp3雜化，故答案為：sp3雜化；sp3雜化；

(3)AsO43-中As原子價層電子數為4+=4、含有的孤電子對數是0，所以其構型是正四面體形，AsO43-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CF4、SiF4、CCl4、SiCl4等，故答案為：正四面體； CF4或SiF4、CCl4、SiCl4；

(4)H3AsO4和H3AsO3可分別表示為(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的電子向As偏移，更易電離出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的電子向As偏移，更易電離出H+。