Question

【題目】【化學-選修3：物質結構和性質】 砷的一些化合物常用作半導體、除草劑、殺鼠藥等，回答下列問題：

（1）寫出基態砷原子的電子排布式_________________；有_________________個未成對電子。

（2）稼氮砷合金材料的太陽能電池效率達40%。Ga、N、As電負性由大到小的順序是____________；

（3）As4O6的分子結構如圖所示，其中As原子的雜化方式為______________，1mol As4O6含有鍵的物質的量為____________mol。

（4）As與N是同族元素，AsH3的沸點比NH3的沸點 ，原因是 。

（5）H3AsO4和H3AsO3是砷的兩種含氧酸，根據結構與性質的關系，H3AsO4的酸性比H3AsO3強的原因是： 。

（6）晶胞有兩個基本要素

①原子坐標參數，表示晶胞內部各原子的相對位置，LiZnAs基稀磁半導體的晶胞如圖所示，其中原子坐標參數A處Li為(0，0，1/2)；B處As為(1/4，1/4，1/4)；C處Li的坐標參數為 。

②晶胞參數，描述晶胞的大小和形狀，已知LiZnAs單晶的晶胞參數，a=594pm，NA表示阿伏伽德羅常數的數值，其密度為 gcm-3(列出計算式即可)。

Answer 1

【答案】

（1）[Ar]3d104s24p3；3；

（2）N>As>Ga；（3）sp3；12；

（4）低；AsH3分子間不能形成氫鍵，而NH3分子間能形成氫鍵；

（5）H3AsO4和H3AsO3可分別表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價，而H3AsO4中的As為+5價，正電性更高，導致As-O-H中O的電子向As偏移，更易電離出H+離子；

（6）①；②；

【解析】

試題分析：（1）As的原子序數為33，由構造原理可知電子排布為1s22s22p63s23p63d104s24p3，有3個未成對電子，故答案為1s22s22p63s23p63d104s24p3；3；

（2）同周期隨原子序數遞增電負性增大，Ga和As同周期，As的原子序數較大，故電負性較大的是As；As處于ⅤA族，同主族元素，隨原子序數遞增電負性減小，Ga、N、As電負性由大到小的順序N>As>Ga，故答案為：N>As>Ga；

（3）根據結構示意圖，As的價層電子對數=3+1=4，采用sp3雜化，1mol As4O6含有鍵的物質的量為3×4mol=12mol，故答案為：sp3；12；

（4）AsH3和NH3形成的晶體均是分子晶體，其沸點受分子間作用力大小的影響，對于組成和結構相似的物質分子間作用力和其相對原子質量成正比，能夠形成氫鍵的沸點升高，NH3分子間能形成氫鍵，AsH3分子間不能形成氫鍵，因此AsH3的沸點比NH3的沸點低，故答案為：低；AsH3分子間不能形成氫鍵，而NH3分子間能形成氫鍵；

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

（6）①D與周圍4個原子形成正四面體結構，D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上，過面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側面將晶胞2等分，同理過D原子的且平平行側面的平面將半個晶胞再2等份，可知D處于到各個面的處，則C原子的坐標參數為(，，)，故答案為：(，，)；

②1個晶胞中分別含有4個Li、Zn、As原子，1mol晶胞的質量為4×147g，1mol晶胞的體積為 (594×10-10)3NAcm3，則密度為gcm-3，故答案為：。