Question

（15分）砷(As)在地殼中含量不大,但砷的化合物卻是豐富多彩.
(1)基態砷原子的電子排布式為_______________,砷與溴的第一電離能較大的是______.
(2)AsH₃是無色稍有大蒜味氣體.AsH₃的沸點高于PH₃,其主要原因是
________________________________________________.
(3)Na₃AsO₄可作殺蟲劑.AsO₄^3-的空間構型為_____________,與其互為
等電子體的一種分子為______________.
(4)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.

(5)GaAs等是人工合成的新型半導體材料,其晶體結構與金剛石相似。GaAs晶體中,每個As與_______個Ga相連，As與Ga之間存在的化學鍵有_____________(填字母)。

A．離子鍵

B．氫鍵

C．配位鍵

D．金屬鍵 E.極性鍵

Answer 1

（1）[Ar]3d¹⁰4s²4p³（2分）    Br（或溴）（1分）
（2）AsH₃的相對分子質量大于PH₃的相對分子質量，故AsH₃分子間作用力大于PH₃分子間作用力（2分）
（3）正四面體形（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)根據構造原理可知，基態砷原子的電子排布式為[Ar]3d¹⁰4s²4p³。非金屬性越強，第一電離能越大，所以溴的第一電離能大于砷的。
（2）.AsH₃和PH₃形成晶體都是分子晶體，其沸點高低與分子間作用力強弱有關系。由于AsH₃的相對分子質量大于PH₃的相對分子質量，故AsH₃分子間作用力大于PH₃分子間作用力，所以AsH₃的沸點高于PH₃的。
（3）根據AsO₄^3-的結構可知，其空間構型是正四面體。等電子體是指價電子數和原子數分別都相等的物質。AsO₄^3-中價電子數是5+6×4+3＝32，所以與其互為等電子體的是四氯化碳。
（4）根據砒霜的分子結構圖可知，分子式為As₄O₆，由于化學鍵都是單鍵，所以是sp3雜化。
（5）晶體結構與金剛石相似，所以GaAs晶體中，每個As與4個Ga相連。As與Ga之間存在的化學鍵是極性鍵，由于Ga的價電子是3個，所以還存在配位鍵，答案選CE。