Question

【題目】第四周期的元素鎵(Ga)、鍺(Ge).、砷(As)、硒(Se)都在高科技尖端科學(xué)特別是信息領(lǐng)域有著廣泛的用途。試回答下列問題：

（1）基態(tài)鍺原子的價電子排布式為______________________。

（2）沸點(diǎn)：NH3_______AsH3（填“＞”、“＜”或“=”），原因是_____________________。

（3）某砷的氧化物俗稱“砒霜”，其分子結(jié)構(gòu)如圖甲所示，該化合物的分子式為___________________，As原子采取_____________雜化。

（4）H2SeO4和H2SeO3是硒的兩種含氧酸，請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，解釋H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因________________________________________。

（5）砷化鎵可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得，反應(yīng)的方程式為__________________________；砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示，其晶胞邊長為apm，則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質(zhì)量為_____g(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

Answer 1

【答案】 4s24p2 > NH3分子間存在氫鍵 As4O6 sp3 H2SeO4的非羥基氧原子數(shù)多于H2SeO3中的非羥基氧原子數(shù) (CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4

【解析】分析： (1)鍺為32號元素,根據(jù)能量最低原理書寫電子排布式；(2)根據(jù)分子間能形成氫鍵的沸點(diǎn)高判斷；(3)根據(jù)圖中原子形成的共價鍵數(shù)判斷屬于哪種元素,再根據(jù)原子數(shù)寫化學(xué)式；根據(jù)鍵電子對數(shù)和對孤電子對數(shù)判斷As的雜化方式；(4)根據(jù)分子中化合價對電子偏向的影響分析；(5)已知反應(yīng)物和部分生成物根據(jù)原子守恒書寫；先求出一個晶胞中砷元素的質(zhì)量,再根據(jù)晶胞的體積求算。

詳解:(1)鍺為32號元素,原子核外有32個電子,其核外價電子電子排布式為4s24p2；
因此，本題正確答案是: 4s24p2；
(2)N原子的非金屬性較強(qiáng),NH3分子間能形成氫鍵沸點(diǎn)高,所以NH3的沸點(diǎn)大于AsH3的沸點(diǎn)；因此，本題正確答案是: > ；NH3分子間存在氫鍵；

(3)氧原子能形成2個共價鍵,As形成3個共價鍵,由圖可以知道分子中O原子數(shù)為6,As原子數(shù)為4,所以其化學(xué)式為As4O6；As最外層有5個電子,形成3個共價鍵即鍵電子對數(shù)為3,另外還有1個孤電子對,所以As的雜化方式為sp3；因此，本題正確答案是: As4O6 ；sp3；
(4) H2SeO4和H2SeO3可表示為（HO）2SeO2和(HO)3Se, H2SeO4的非羥基氧原子數(shù)多于H2SeO3中的非羥基氧原子數(shù)，更易電離出H+,所以H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)；因此，本題正確答案是: H2SeO4的非羥基氧原子數(shù)多于H2SeO3中的非羥基氧原子數(shù)。

(5)砷化鎵可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得,反應(yīng)的方程式為: (CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4；由砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)圖可以知道一個晶胞中含有4個As原子,一個晶胞中砷元素的質(zhì)量為g=g,晶胞的體積為,則每立方厘米該晶體中所含砷元素的質(zhì)量為=g ,因此，本題正確答案是: (CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4；g。