Question

【题目】砷的一些化合物常用作半导体、除草剂、杀鼠药等。回答下列问题：

（1）基态As原子的核外电子排布式为[Ar]__________，有 ______个未成对电子。

（2）镓氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%。Ga、N、As电负性由大至小的顺序是 ___________。

（3）As4O6的分子结构如图所示，其中As原子的杂化方式为 _____mol。AS4O6含有键的物质的量为_________mol。

（4）As与N是同主族兀素，AsH3的沸点（-62.5 ℃)比NH3的沸点（-33.5℃)低，原因是______。

（5）H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸，根据结构与性质的关系，H3AsO4的酸性比

H3ASO3强的原因是_________。

（6）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，LiZnAs基稀磁半导体的晶胞如图所示，其中原子坐标参数A处Li为(0,0，)；B处As为(，，)；C处Li的坐标参数为__________。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知LiZnAs单晶的晶胞参数a = 594 pm，NA表示阿伏加德罗常数的数值，其密度为 ____g cm3 (列出计算式即可）

Answer 1

【答案】 3d104s24p3 3 N>As>Ga sp3 12 As的原子半径比N的大，电负性比N的小，AsH3分子间不能形成氢键，而NH3分子间能形成氢键 H3AsO4和H3AsO3可分别表示为(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中As为＋3价，而H3AsO4中As为＋5价，正电性更高，导致As－O－H中O的电子向As便偏移，更易电离出H＋ (1/2，1/2，)1/2) 4×147/1/2) 4×147/[(5.94×10－8)3×NA]

【解析】（1）As的原子序数为33，则根据核外电子排布规律可知基态As原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，有3个未成对电子；

（2）非金属性越强电负性越大，则Ga、N、As电负性由大至小的顺序是N>As>Ga；

（3）根据As4O6的分子结构示意图可知As原子的价层电子对数为4，则As的杂化方式为sp3，单键都是键，则1molAS4O6含有键的物质的量为12mol；

（4）由于As原子半径比N的大，电负性比N小，AsH3分子间不能形成氢键，而NH3分子间能形成氢键，所以AsH3的沸点比NH3的沸点低；

（5）H3AsO4和H3AsO3可分别表示为(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中As为+3价，而H3AsO4中As为+5价，正电性更高，导致As—O—H是O的电子向As偏移，更易电离出H+离子，因此H3AsO4溶液的酸性比H3AsO3溶液强；

（6）①根据晶胞结构可知C处Li的坐标参数为（、、）

②该晶胞中Li原子个数=12×+1=4，所以根据化学式可知该晶胞的密度==g cm3。