Question

砷（As）在地壳中含量不大，但砷的化合物却是丰富多彩。

（1）基态砷原子的电子排布式为                   ；砷与溴的第一电离能较大的是          。

（2）AsH₃是无色稍有大蒜味气体。AsH₃的沸点高于PH₃，其主要原因是                       。

（3）Na₃AsO₄可作杀虫剂。AsO₄^3－的空间构型为       ，与其互为等电子体的一种分子为       。

（4）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示。该化合物的分子式为               ，As原子采取         杂化。

（5）GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与金刚石相似。GaAs晶体中，每个As与       个Ga相连，As与Ga之间存在的化学键有        （填字母）。

A．离子键   B．σ键    C．π键    D．氢键    E．配位键    F．金属键    G．极性键

Answer

（1）[Ar]3d104s24p3（1分） Br（或溴）（1分） （2）AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力(1分） （3）正四面体形（1分） CCl4（或其他合理答案）（2分） （4）As4O6（1分） sp3（1分） （5）4（2分） BEG（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据构造原理可知砷的电子排布为[Ar]3d104s24p3。溴的非金属性比砷的强，所以第一电离

能较大。

（2）AsH3和PH3形成的晶体均是分子晶体，其沸点受分子间作用力大小的影响。对于组成和结构相似的物质分子间作用力和其相对原子质量成正比。由于AsH3的相对分子质量大于PH3的相对分子质量，故AsH3分子间作用力大于PH3分子间作用力。

（3）AsO43-中含有的孤电子对数是0，中心原子有4个共价键，所以其构型是正四面体形。原子总数相同。价电子总数相同的分子称为等电子体。AsO43-中含有5个原子，32个价电子，所以与其互为等电子体的一种分子为四氯化碳。

（4）根据分子结构可知，分子内含有6个氧原子，4个砷原子，化学式为As4O6。每个As原子形成3个共价键，又因为中心原子还有1对孤对电子，所以采用的是sp3杂化。

（5）金刚石形成的晶体属于原子晶体，碳原子可以形成4个碳碳单键，所以每个As应与4个Ga相连，金刚石中含有的化学键是共价键，所以该物质中含有的化学是极性键。又因为砷原子还有1对孤对电子，而镓原子有容纳孤对电子的空轨道，所以还可以构成配位键，答案选BEG。

【考点定位】本题主要是考查核外电子排布、分子间作用力、等电子体、杂化轨道以及化学键等

【名师点晴】分子晶体沸点判断规律为：（1）分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。（2）组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F2N2，CH3OH>CH3CH3。（4）同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。例如：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞。（5）互为同分异构体的芳香烃，其熔、沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。