Question

砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。

（1）砷的基态原子的电子排布式为              。

（2）目前市售的发光二极管，其材质以砷化镓(GaAs)为主。Ga和As相比,电负性较大的是          ,GaAs中Ga的化合价为             。

（3）AsH₃是无色稍有大蒜气味的气体，在AsH₃中As原子的杂化轨道类型为       ；

AsH₃的沸点高于PH₃，其主要原因为                。

（4）Na₃AsO₄可作杀虫剂。AsO₄^3-的立体构型为        ，与其互为等电子体的分子的化学式为            (任写一种)。

（5）H₃AsO₄和H₃AsO₃是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系，解释H₃AsO₄比H₃AsO₃ 酸性强的原因                                    。

（6）磷与砷同主族，磷的一种单质白磷（P₄)属于分子晶体，其晶胞如图。已知最近的两个白磷分子间距离为 a pm，阿伏加德罗常数的值为N_A，则该晶体的密度为______g/cm³(只要求列算式，不必计算）。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3   (2分)

（2） As  (1分)    +3 (1分)

（3）sp3杂化(1分)

    AsH3的相对分子质量比PH3的大，分子间作用力大，因而AsH3的沸点比PH3高。(2分，相对分子质量大和分子间作用力大两个给分点各1分。)

（4）正四面体(2分)   CF4  SiF4  CCl4  SiCl4等(2分)

（5）H3AsO4和H3AsO3可表示为（HO）3AsO和（HO）3 As，H3AsO3中的As为+3价，而H3AsO4中的As为+5价，正电性更高，导致As-O-H中的O的电子更向As偏移，越易电离出H+。(2分)

（6）或    (2分，其他合理答案也可给分)

【解析】

试题分析：（1）As是33号元素，基态原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s24p3。

（2）As、Ga在同一周期，同周期元素电负性自左向右逐渐增大，As在Ga的右面，As的电负性大。As的负化合价为-3，因此Ga的化合价为+3。

（3）AsH3与NH3结构相似，因此AsH3中As的杂化方式为sp3。AsH3、PH3属于分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高。

（4）根据ABn型分子构型判断方法，AsO43-的电子对有(5+3)/2=4对，中心原子sp3杂化，因此空间构型为正四面体构型。

5核32电子的分子有CF4  SiF4  CCl4  SiCl4等。

（5）酸性强弱主要看是否容易电离出H+，因此分析出H3AsO4易电离出H+的原因即可。

（6）每一个晶胞中含有的白磷分子数为个，晶胞的棱长为，每个晶胞的质量为，因此晶胞的密度为。

考点：考查原子核外电子排布，电负性，空间构型，晶体性质比较，轨道杂化方式，等电子体，晶胞密度计算等。