Question

（12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．σ键      C．π键      D．氢键

E．配位键           F．金属键

G．极性键

Answer

（1）[Ar]3d104s24p3（1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（1分）

（3）正四面体形（1分）   CCl4（或其他合理答案）（2分）

（4）As4O6（1分）    sp3（1分）

（5）4（2分）     BEG（2分）

【解析】（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As的。

（2）AsH3和PH3形成晶体都是分子晶体，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，因此沸点高。

（3）根据价层电子对互斥理论可知，AsO43-中中心原子As的孤对电子对数是（5＋3－2×4）÷2＝0，所以结构是正四面体形。价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，所以符合条件的应该是四氯化碳。

（4）根据结构可知，分子中还有4个As，6个氧原子，所以分子式为As4O6。由于分子中As原子还含有1对孤对电子，与氧原子形成的是3个单键，所以是sp3杂化。

（5）由于晶体结构与金刚石相似，所以晶体中，每个As与4个Ga相连。这说明除了3个单键之外，As还提供1对孤对电子和Ga形成配位键，所以答案选BEG。