Question

（15分）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．氢键

C．配位键

D．金属键 E.极性键

Answer 1

（1）[Ar]3d¹⁰4s²4p³（2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（2分）
（3）正四面体形（2分）   CCl₄（或其他合理答案）（1分）
（4）As₄O₆（2分）    sp³（2分） （5）4（1分）    C E（2分）

(1)根据构造原理可知，基态砷原子的电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²4p³。非金属性越强，第一电离能越大，所以溴的第一电离能大于砷的。
（2）.AsH₃和PH₃形成晶体都是分子晶体，其沸点高低与分子间作用力强弱有关系。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，所以AsH₃的沸点高于PH₃的。
（3）根据AsO₄^3-的结构可知，其空间构型是正四面体。等电子体是指价电子数和原子数分别都相等的物质。AsO₄^3-中价电子数是5+6×4+3＝32，所以与其互为等电子体的是四氯化碳。
（4）根据砒霜的分子结构图可知，分子式为As₄O₆，由于化学键都是单键，所以是sp3杂化。
（5）晶体结构与金刚石相似，所以GaAs晶体中，每个As与4个Ga相连。As与Ga之间存在的化学键是极性键，由于Ga的价电子是3个，所以还存在配位键，答案选CE。