Question

鎵(Ga)、鍺(Ge)、砷(As)、硒(Se)均為第四周期的元素，它們在高科技尖端科學特別是信息領域有著廣泛的用途。試回答下列問題：

（1）基態(tài)鍺原子的價電子排布式為_________________________________。

（2）沸點:NH3________AsH3(填“＞”、“＜”或“＝”，原因是_____________________。

（3）某砷的氧化物俗稱“砒霜”，其分子結構如圖所示，該化合物的分子式為_______,As原子采取__________雜化。

（4）H2SeO4和H2SeO3是硒的兩種含氧酸，請根據結構與性質的關系，解釋H2SeO4比H2SeO3酸性強的原因________________________。

（5）砷化鎵可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反應制得，反應的方程式為_________________；砷化鎵的晶胞結構如下圖所示，其晶胞邊長為a pm，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質量為____________g(用NA表示阿伏加德羅常數的值）。

 

 

Answer 1

【答案】

（1）4s24p2（1分）

（2）＞（1分，寫“大于”不得分）? NH3分子間存在氫鍵，所以NH3沸點高于AsH3 (2分，只要指明NH3分子間存在氫鍵即可)

（3）As4O6（1分）??? sp3（1分）

（4）H2SeO4和H3SeO3可表示為(HO)2SeO2和(HO)3Se，H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，導致Se-O-H中的O的電子更向Se偏移，越易電離出H+(2分，合理答案即可)

（5）(CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4（2分，不寫反應條件不扣分，化學式寫錯、不配平不得分）； (2分，合理答案即可)

【解析】

試題分析：（1）鍺是第四周期第ⅣA族元素，原子序數是32，所以依據核外電子排布規(guī)律可知，基態(tài)鍺原子的價電子排布式為4s24p2；

（2）由于氮元素的非金屬性強，因此NH3分子間存在氫鍵，所以NH3沸點高于AsH3沸點；

（3）根據分子結構可知，分子內含有6個氧原子，4個砷原子，化學式為As4O6。由于每個As原子形成3個共價鍵，又因為中心原子還有1對孤對電子，所以采用的是sp3雜化；

（4）由于H2SeO4和H3SeO3可表示為(HO)2SeO2和(HO)3Se，H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，導致Se-O-H中的O的電子更向Se偏移，越易電離出H+，所以H2SeO4比H2SeO3酸性強；

（5）砷化鎵可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反應制得，則根據原子守恒可知，另外一種生成物是甲烷，則該反應的方程式為(CH3)3Ga + AsH3GaAs + 3CH4；根據晶胞結構可知GaAs晶體中，每個As與4個Ga相連，且As原子全部在晶胞里面，共計是4個。晶胞邊長為a pm，所以晶胞的體積

是a3pm3，所以每立方厘米含該晶胞的個數是，因此含有的As原子個數是×4，物質的量是mol，所以As元素的質量是mol×75g/mol＝g。

考點：考查核外電子排布、氫鍵、雜化軌道、含氧酸酸性比較、晶胞結構判斷與計算