Question

【題目】砷(As)元素及其化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）基態(tài)As原子的核外電子排布式為_____，砷與硒的第一電離能較大的是_____。

（2）傳統(tǒng)中藥的砷劑俗稱(chēng)“砒霜”，其分子結(jié)構(gòu)如圖所示，該化合物中As、O原子的雜化方式分別為____、_____。

（3）Na3AsO4可作殺蟲(chóng)劑。的立體構(gòu)型為____，與其互為等電子體的分子的化學(xué)式為_____(任寫(xiě)一種)。

（4）H3AsO4和H3AsO3是砷的兩種含氧酸，請(qǐng)根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，解釋H3AsO4比H3AsO3酸性強(qiáng)的原因_____。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 As 或砷 sp3雜化 sp3雜化 正四面體形 CF4或 SiF4、CCl4、SiCl4 H3AsO4 和 H3AsO3 可分別表示為(HO)3AsO 和(HO)3As，H3AsO3 中 As 為+3 價(jià)，而 H3AsO4 中 As為+5 價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致 As—O—H 中 O 的電子向 As 偏移，更易電離出 H+

【解析】

(1)As是33號(hào)元素，位于第四周期第VA族，據(jù)此書(shū)寫(xiě)基態(tài)As原子核外電子排布式；同周期中第一電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，據(jù)此判斷；

(2)根據(jù)圖片知，每個(gè)As原子能形成3個(gè)共價(jià)鍵、每個(gè)O原子能形成2個(gè)共價(jià)鍵，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論確定原子雜化方式；

(3)AsO43-中，成鍵數(shù)為4，孤對(duì)電子數(shù)為(5+3-2×4)× =0，為sp3雜化；等電子體的原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)(或電子總數(shù))相同；

(4)比較非羥基氧的多少，結(jié)合As原子化合價(jià)判斷，非羥基氧越多、As化合價(jià)越高則酸性越強(qiáng)。

(1)As是33號(hào)元素，位于第四周期第VA族，基態(tài)As原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；同周期電離能第ⅤA族＞第ⅥA族，所以砷的第一電離能大于硒，故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；砷；

(2)根據(jù)分子結(jié)構(gòu)可知，分子內(nèi)含有6個(gè)氧原子，4個(gè)砷原子，化學(xué)式為As4O6，每個(gè)As原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，又因?yàn)橹行脑��?/span>As上還有1對(duì)孤電子對(duì)，所以采用sp3雜化，每個(gè)O原子形成2個(gè)共價(jià)鍵，又因?yàn)橹行脑��?/span>O上還有2對(duì)孤電子對(duì)，所以采用sp3雜化，故答案為：sp3雜化；sp3雜化；

(3)AsO43-中As原子價(jià)層電子數(shù)為4+=4、含有的孤電子對(duì)數(shù)是0，所以其構(gòu)型是正四面體形，AsO43-中含有5個(gè)原子，32個(gè)價(jià)電子，所以與其互為等電子體的一種分子為CF4、SiF4、CCl4、SiCl4等，故答案為：正四面體； CF4或SiF4、CCl4、SiCl4；

(4)H3AsO4和H3AsO3可分別表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價(jià)，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致As-O-H中的O的電子向As偏移，更易電離出H+，故答案為：H3AsO4和H3AsO3可表示為(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As為+3價(jià)，而H3AsO4中非羥基氧較多、As為+5價(jià)，正電性更高，導(dǎo)致As-O-H中的O的電子向As偏移，更易電離出H+。