Question

【題目】砷（As）在地殼中含量不高，但砷的化合物卻是豐富多彩。回答下列問題：

（1）砷的基態(tài)原子簡(jiǎn)化電子排布式為__________________；第一電離能：砷______硒（填“＞”或“＜”）

（2）目前市售發(fā)光二極管材質(zhì)以砷化鎵（CaAs）為主。Ga和As相比，電負(fù)性較大的是____________，CaAs中Ga元素的化合價(jià)為____________。

（3）AsH3是無色、稍有大蒜味氣體。AsH3空間構(gòu)型為____________。AsH3的沸點(diǎn)高于PH3，低于NH3，其原因是_________________________________。

（4）Na3AsO4可作殺蟲劑。 AsO43 中As原子雜化軌道類型為__________。與AsO43互為等電子體 分子和離子各填一種___________、__________。

（5）H3AsO4和H3AsO3是砷的兩種含氧酸，根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，解釋H3AsO4比H3AsO3酸性強(qiáng)的原因 _____________________________________________________。

（6）磷和砷同主族。磷的一種單質(zhì)白磷（P4）屬于分子晶體，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若其晶胞邊長(zhǎng)為a pm，則白磷的密度為_______________g·cm-3（列出計(jì)算式即可）。

1個(gè) 代表一個(gè)白磷分子

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s24p3 ＞ As +3 三角錐形 AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量比PH3的大，分子間作用力大，NH3分子間

形成氫鍵， 因而AsH3的沸點(diǎn)比PH3高，比NH3低 sp3 SO42 CCl4 H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價(jià)，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致As-O-H中的O的電子更向As偏

移，越易電離出H+

【解析】

As是33號(hào)元素，其原子核外有33個(gè)電子，根據(jù)構(gòu)造原理書寫其基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式；同周期電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，據(jù)此分析解答；同周期隨原子序數(shù)遞增電負(fù)性增大；根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算；利用價(jià)層電子對(duì)互斥模型判斷分子的空間構(gòu)型和雜化方式；對(duì)于組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)分子間作用力和其相對(duì)分子質(zhì)量成正比，含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)異常高；根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定雜化類型，價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=σ鍵+孤電子對(duì)個(gè)數(shù)，孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=（axb）/2，a為中心原子的價(jià)電子數(shù)，x為與中心原子結(jié)合的原子個(gè)數(shù)，b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)；根據(jù)等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子來回答；非羥基氧越多、As化合價(jià)越高則酸性越強(qiáng)；根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中白磷分子數(shù)目，計(jì)算晶胞的質(zhì)量、晶胞的體積，根據(jù)ρ=計(jì)算晶胞密度。

（1）As的原子序數(shù)為33，最外層有5個(gè)電子，由構(gòu)造原理可知核外電子排布為[Ar]3d104s24p3；砷在第四周期第ⅤA族，硒在第四周期第ⅥA族，同周期電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，所以砷大于硒，故第一電離能：As>Se，

故答案為：[Ar]3d104s24p3 ；＞；

(2）同周期隨原子序數(shù)遞增電負(fù)性增大，Ga和As同周期，As的原子序數(shù)較大，故電負(fù)性較大的是As；As處于ⅤA族，電負(fù)性較大，表現(xiàn)-3價(jià)，故Ga為+3價(jià)，

故答案為：As； +3 ；

（3）AsH3中含有3個(gè)鍵和1個(gè)孤電子對(duì)，為三角錐形；AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量比PH3的大，分子間作用力大，NH3分子間形成氫鍵，因而AsH3的沸點(diǎn)比PH3高，比NH3低；

故答案為：三角錐形 ；AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量比PH3的大，分子間作用力大，NH3分子間形成氫鍵， 因而AsH3的沸點(diǎn)比PH3高，比NH3低；

（4）AsO43-中含有的孤電子對(duì)數(shù)是0，中心原子有4個(gè)共價(jià)鍵，所以其雜化類型為sp3；等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子，與AsO43互為等電子體的分子和離子分別為SO42- 、CCl4，

故答案為：sp3 ；SO42-、CCl4；

（5）H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價(jià)，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致As-O-H中的O的電子更向As偏移，越易電離出H+，

故答案為：H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價(jià)，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致As-O-H中的O的電子更向As偏移，越易電離出H+。

（6）由晶胞結(jié)構(gòu)可以知道，晶胞中白磷分子數(shù)目=8×+6×=4，則晶胞的質(zhì)量m=g，晶胞邊長(zhǎng)為apm，則晶胞的體積為V=(a×10-10)3cm3，故晶胞的密度為ρ===g·cm-3，

故答案為：。