Question

【题目】镓(Ga)、锗( Ge)、砷(As)、硒(Se)均为第四周期的元素，它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。试回答下列问题：

（1）基态锗原子的价电子排布图为_____。

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

（3）H2SeO4和H2SeO3是硒的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系，解释H2SeO4比H2SeO3 酸性强的原因________。

（4）砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得，同时得到一种最简单的有机物，写出该反应的方程式为_____；砷化镓的晶胞结构如下图所示，其晶胞边长为a pm（1pm=10-12m），则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为_____g（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。

Answer 1

【答案】 ＞ NH3分子间存在氢键，所以NH3沸点高于AsH3 H2SeO4与H2SeO3比较前者非羟基氧多（或H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移，越易电离出H+） (CH3)3Ga +AsH3GaAs +3CH4

【解析】

（1）锗是第四周期第ⅣA族元素，原子序数是32，所以依据核外电子排布规律可知，基态锗原子的价电子排布式为4s24p2，价电子排布图为，故答案为：。

（2）由于氮元素的非金属性强，因此NH3分子间存在氢键，所以NH3沸点高于AsH3沸点，故答案为：＞；NH3分子间存在氢键，所以NH3沸点高于AsH3。

（3）由于H2SeO4和H3SeO3可表示为(HO)2SeO2和(HO)3Se，H2SeO4中非羟基氧多，H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移，越易电离出H+，所以H2SeO4比H2SeO3酸性强，故答案为：H2SeO4与H2SeO3比较前者非羟基氧多（或H2SeO3中的Se为+4价，而H2SeO4中的Se为+6价，导致Se-O-H中的O的电子更向Se偏移，越易电离出H+）。

（4）砷化镓可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反应制得，则根据原子守恒可知，另外一种生成物是甲烷，则该反应的方程式为(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4；根据晶胞结构可知GaAs晶体中，每个As与4个Ga相连，且As原子全部在晶胞里面，共计是4个。晶胞边长为apm，所以晶胞的体积是a3pm3，所以每立方厘米含该晶胞的个数是，因此含有的As原子个数是×4，物质的量是mol，所以As元素的质量是mol×75g/mol＝g，故答案为：(CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4；。