Question

【題目】鎵(Ga)、鍺( Ge)、砷(As)、硒(Se)均為第四周期的元素，它們在高科技尖端科學(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圖為_____。

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

（3）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 酸性強的原因________。

（4）砷化鎵可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得，同時得到一種最簡單的有機物，寫出該反應(yīng)的方程式為_____；砷化鎵的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示，其晶胞邊長為a pm（1pm=10-12m），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】 ＞ NH3分子間存在氫鍵，所以NH3沸點高于AsH3 H2SeO4與H2SeO3比較前者非羥基氧多（或H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，導(dǎo)致Se-O-H中的O的電子更向Se偏移，越易電離出H+） (CH3)3Ga +AsH3GaAs +3CH4

【解析】

（1）鍺是第四周期第ⅣA族元素，原子序數(shù)是32，所以依據(jù)核外電子排布規(guī)律可知，基態(tài)鍺原子的價電子排布式為4s24p2，價電子排布圖為，故答案為：。

（2）由于氮元素的非金屬性強，因此NH3分子間存在氫鍵，所以NH3沸點高于AsH3沸點，故答案為：＞；NH3分子間存在氫鍵，所以NH3沸點高于AsH3。

（3）由于H2SeO4和H3SeO3可表示為(HO)2SeO2和(HO)3Se，H2SeO4中非羥基氧多，H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，導(dǎo)致Se-O-H中的O的電子更向Se偏移，越易電離出H+，所以H2SeO4比H2SeO3酸性強，故答案為：H2SeO4與H2SeO3比較前者非羥基氧多（或H2SeO3中的Se為+4價，而H2SeO4中的Se為+6價，導(dǎo)致Se-O-H中的O的電子更向Se偏移，越易電離出H+）。

（4）砷化鎵可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反應(yīng)制得，則根據(jù)原子守恒可知，另外一種生成物是甲烷，則該反應(yīng)的方程式為(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知GaAs晶體中，每個As與4個Ga相連，且As原子全部在晶胞里面，共計是4個。晶胞邊長為apm，所以晶胞的體積是a3pm3，所以每立方厘米含該晶胞的個數(shù)是，因此含有的As原子個數(shù)是×4，物質(zhì)的量是mol，所以As元素的質(zhì)量是mol×75g/mol＝g，故答案為：(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4；。