Question

【題目】砷(As)是VA族元素，砷及其化合物被應用于農藥和合金中。回答下列問題：

（1）基態砷原子的電子排布式為___________________，第四周期元素中,第一電離能低于砷原子的p區元素有____________ (填元素符號)。

（2）氮原子間能形成氮氮叁鍵，而砷原子間不易形成叁鍵的原因是____________。

（3）AsH3分子為三角錐形，鍵角為91.80°，小于氨分子鍵角107°,AsH3分子鍵角較小的原因是____________。

（4）亞砷酸(H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR模型是____________，砷原子雜化方式為____________。

（5）砷化鎳的晶胞如圖。晶胞參數a=360.2pm, c=500.9pm, γ=120°。

①鎳原子配位數為____________，配原子構成的幾何體是____________。

②該晶體密度的計算式為____________g·cm-3。

Answer 1

【答案】 [Ar]3d104s24p3 Ga、Ge、Se 砷原子半徑較大，原子間形成的σ鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵 砷原子電負性小于氮原子,其共用電子對離砷核距離較遠，斥力較小，鍵角較小 四面體形 sp3雜化 6 正八面體

【解析】（1）砷原子核電荷數33，基態的電子排布式為[Ar]3d104s24p3；同一周期，從左到右，第一電離能呈現增大的趨勢，第VA族元素P為半充滿狀態，第一電離能大于鄰近元素的第一電離能；因此第四周期元素中，第一電離能低于砷原子的p區元素有Ga、Ge、Se ；正確答案：[Ar]3d104s24p3 ； Ga、Ge、Se。

（2）由于砷原子半徑較大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵，所以氮原子間能形成氮氮叁鍵，而砷原子間不易形成叁鍵；正確答案：砷原子半徑較大，原子間形成的σ鍵較長，p-p軌道肩并肩重疊程度較小或幾乎不能重疊，難以形成π鍵。

（3）AsH3分子為三角錐形，鍵角為91.80°，小于氨分子鍵角107°；AsH3分子鍵角較小的原因是砷原子電負性小于氮原子，其共用電子對離砷核距離較遠，斥力較小，鍵角較小；正確答案：砷原子電負性小于氮原子，其共用電子對離砷核距離較遠，斥力較小，鍵角較小。

（4）亞砷酸(H3AsO3)分子結構式為，砷原子的價層電子對數為4，屬于sp3雜化，中心原子砷的VSEPR模型是四面體形；正確答案：四面體形； sp3雜化。

（5）根據砷化鎳的晶胞的結構可以看出，鎳原子配位數為6，6個砷原子形成正八面體；正確答案：6；正八面體。

②根據砷化鎳的晶胞可知：含有的鎳原子個數8×1/8+4×1/4=2,含有砷原子個數為2，所以該晶胞中含有2個砷化鎳，該晶胞的質量為2×134/NA g，根據晶胞的俯視圖，可以求出x=a pm=×10-10 cm；該晶胞的體積為×10-10×360.2×10-10×500.9×10-10 cm3；根據ρ=m/V=；正確答案：。