Question

砷(As)在地殼中含量不大,但砷的化合物卻是豐富多彩。
（1）砷的基態原子的電子排布式為             。
（2）目前市售的發光二極管，其材質以砷化鎵(GaAs)為主。Ga和As相比,電負性較大的是         ,GaAs中Ga的化合價為            。
（3）AsH₃是無色稍有大蒜氣味的氣體，在AsH₃中As原子的雜化軌道類型為      ；
AsH₃的沸點高于PH₃，其主要原因為               。
（4）Na₃AsO₄可作殺蟲劑。AsO₄^3-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)。
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的兩種含氧酸,請根據結構與性質的關系，解釋H₃AsO₄比H₃AsO₃酸性強的原因                                   。
（6）磷與砷同主族，磷的一種單質白磷（P₄)屬于分子晶體，其晶胞如圖。已知最近的兩個白磷分子間距離為 a pm，阿伏加德羅常數的值為N_A，則該晶體的密度為______g/cm³(只要求列算式，不必計算）。

Answer 1

（1）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³  (2分)
（2） As  (1分)    +3 (1分)
（3）sp³雜化(1分)
AsH₃的相對分子質量比PH₃的大，分子間作用力大，因而AsH₃的沸點比PH₃高。(2分，相對分子質量大和分子間作用力大兩個給分點各1分。)
（4）正四面體(2分)   CF₄  SiF₄ CCl₄  SiCl₄等(2分)
（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃可表示為（HO）₃AsO和（HO）₃As，H₃AsO₃中的As為+3價，而H₃AsO₄中的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⁺。(2分)
（6）或   (2分，其他合理答案也可給分)

解析試題分析：（1）As是33號元素，基態原子核外電子排布為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³。
（2）As、Ga在同一周期，同周期元素電負性自左向右逐漸增大，As在Ga的右面，As的電負性大。As的負化合價為-3，因此Ga的化合價為+3。
（3）AsH₃與NH₃結構相似，因此AsH₃中As的雜化方式為sp³。AsH₃、PH₃屬于分子晶體，相對分子質量越大，熔、沸點越高。
（4）根據AB_n型分子構型判斷方法，AsO₄^3-的電子對有(5+3)/2=4對，中心原子sp³雜化，因此空間構型為正四面體構型。
5核32電子的分子有CF₄  SiF₄ CCl₄  SiCl₄等。
（5）酸性強弱主要看是否容易電離出H⁺，因此分析出H₃AsO₄易電離出H⁺的原因即可。
（6）每一個晶胞中含有的白磷分子數為個，晶胞的棱長為，每個晶胞的質量為，因此晶胞的密度為。
考點：考查原子核外電子排布，電負性，空間構型，晶體性質比較，軌道雜化方式，等電子體，晶胞密度計算等。