Question

（2012?许昌三模）[化学--选修3：物质结构与性质]砷（As）是一种重要的化学元素，其可形成多种用途广泛的化合物．
（1）写出基态砷原子的电子排布式

[Ar]3d¹⁰4s²4p³

；砷与溴的电负性相比，较大的是

Br（或溴）

．
（2）砷（As）的氢化物与同族第二、三周期元素所形成的氢化物的稳定性由大到小的顺
序为（用化学式表示）

NH₃＞PH₃＞AsH₃

；氢化物的沸点由高到低的顺序为（用化学式表示）

NH₃＞AsH₃＞PH₃

．
（3）Na₃AsO₄可作杀虫剂．AsO

3- 4

的空间构型为

正四面体形

．As原子采取

sp³

杂化．
（4）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如右图所示．该化合物的分子式为

As₄O₆

．
（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晶胞中含有

4

个砷原子．

Answer 1

分析：（1）处于最低能量的原子叫做基态原子，基态电子排布遵循能量最低原理、泡利不相容原理和洪特规则；根据元素周期律知识分析，元素周期表中同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强，同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减弱；
（2）同主族从上到下原子半径依次增大，氢化物的稳定性同主族从上到下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱；从是否形成氢键的角度分析；
（3）空间构型为正四面体形，说明该分子中心原子的价层电子对是4，且不含孤电子对，价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对；分子或离子中，原子含有4个价层电子对存在sp³杂化；
（4）依据砷的氧化物分子结构图进行解答；
（5）GaAs其晶体结构与金刚石相似，据此分析解答．

解答：解：（1）砷是33号元素，核外有33个电子，基态砷原子的电子排布式为[Ar]3d¹⁰4s²4p³，砷与溴同处第四周期，溴是35号元素，所以电负性较大的是Br，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²4p³；Br（或溴）；
（2）N、P、As、属于同一主族，同主族从上到下非金属性减弱，氢化物稳定性减弱，所以NH₃＞PH₃＞AsH₃；N原子半径较小，电负性较大，对应的NH₃分子间能形成氢键，沸点较高，而P、As电负性小，半径大，分子间不能形成氢键，沸点较低，AsH₃、PH₃同属于分子晶体，AsH₃分子晶体分子间作用力大，
故答案为：NH₃＞PH₃＞AsH₃； NH₃＞AsH₃＞PH₃；
（3）AsO₄^3-的价层电子对数=4+

1

2

（5+3-4×2）=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，所以采取sp³杂化，
故答案为：正四面体形；sp³；
（4）因砷的原子半径大于氧原子，所以从砷的氧化物分子结构图可知，该化合物的分子式为As₄O₆，
故答案为：As₄O₆；
（5）金刚石空间构型为正四面体型，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体，所以GaAs晶胞中含有4个砷原子；
故答案为：4．

点评：本题考查了砷及其化合物的结构，掌握周期表的结构应用、原子结构的分析判断、元素性质的应用是解答的关键，题目难度中等．