Question

空气明朝《天工开物》中有世界上最早的“火法”炼锌技术的记载，锌是生命体必需的微量元素，被称为“生命之花”。(已知阿伏加德罗常数的值为N_A)

(1)基态原子核外的最高能层符号是________，基态最外层电子排布式为________。

(2)乳酸锌[]是一种很好的食品锌强化剂，其中存在的作用力有________(填编号)。乳酸锌中含有________个σ键。

A.离子键        B.极性共价键        C.金属键        D.配位键        E.范德华力

(3)一水合甘氨酸锌是一种矿物类饲料添加剂，结构简式如图所示。其中所涉及的非金属元素的电负性由大到小的顺序是________，分子的空间构型为________形，的配位数为________。甘氨酸()中N原子的杂化轨道类型为________；甘氨酸易溶于水，试从结构角度解释________。

(4)Zn与S形成某种化合物的晶胞如图所示。

①以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。例如图中原子1的坐标为，则原子2的坐标为________。

②已知晶体密度为，半径为，若要使、相切，则半径为________(写计算表达式)。

Answer

N AB 20NA O＞N＞C＞H V 5 甘氨酸为极性分子，且分子中的氨基和羧基都能与水分子形成氢键

【解析】

(1) 锌是30号元素，位于第四周期，共有四层电子，基态原子核外的最高能层符号是N，锌的核外电子排布式为，基态最外层电子排布式为；

(2)乳酸锌[]属于离子化合物，分子中含有乳酸根离子和锌离子以离子键结合，乳酸分子中存在碳碳之间，碳氢之间，碳氧之间，氢氧之间的极性键，故乳酸锌分子中存在的作用力有离子键和极性共价键，一个乳酸分子中含有10个σ键和一个π键，故乳酸锌中含有个20mol σ键，故含有20NA个σ键；

(3)一水合甘氨酸锌中所涉及的非金属元素有C. O、N、H元素，元素的非金属性越强，其电负性越大，非金属性大小顺序为O＞N＞C＞H，则电负性大小顺序为O＞N＞C＞H；分子中氧形成了两对共用电子对，剩余2对孤对电子，价层电子对为4对，VSEPR模型为四面体型，分子的立体构型减去孤对电子，的空间构型为V形；从一水合甘氨酸锌的结构简式可看出Zn2+的配原子为O、N原子，根据图知，一水合甘氨酸锌中Zn2+的配位数为5；甘氨酸()中N原子的成键电子对数为3对，孤对电子对为一对，价层电子对数为4对，杂化轨道类型为杂化；甘氨酸为极性分子，且氨基和羧基都能和水分子形成分子间氢键，导致甘氨酸易溶于水；

(4)①原子1的坐标为，原子2在左侧的面心上，则原子2的坐标为；

②已知晶体密度为，锌离子的个数为8×+6×=4，硫离子位于体心，个数为4，硫离子的个数为晶胞参数=pm=pm=pm，若要使、相切，则其体对角线长度为2个锌离子直径与2个硫离子直径之和，其体对角线长度=×pm，S2−半径为apm，Zn2+半径==(×-a)pm。