20160925晶体结构与性质练习

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《晶体结构与性质》习题1、在NaCl晶胞中8个顶点各有一个Na+,6个面心处各有一个Na+,而在该晶胞的12条棱的中点处各有一个Cl_,在该立方晶胞的体心处还有一个C厂。（1）按上述微粒数的计算规则，则一个NaCl晶胞中有个Na+,个C厂。（2）KC1和NaCl的晶格型式相同。己知Na+离子的半径是C厂离子的0.5倍，而又是1C离子的0.7倍，计算：KC1晶胞和NaCl晶胞的边长之比为:KC1和NaCl晶体的密度之比为。（3）将NaCl晶胞中的所有C厂去掉，并将Na+全部换成C原子，再在每两个不共面的“小立方体’’中心处各放置一个C原子便构成了金刚石的一个晶胞，则一个金刚石的晶胞中有_个＜：原子，每个C原子周围最近的C原子有__个，碳碳键键角为。（4）金刚石的密度为。（已知C原子的半径为anm）（5）若将金刚石晶胞中的所有C原子换成Si原子，冋时在每两个相邻的Si原子（距离最近的两个Si原子）中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO2晶胞，故5沿2晶胞中有个Si原子，个O原子，离O原子最近的Si原子有个，离Si原子最近的O原子有个。（6）干冰（固态CO2）属于分子晶体。若把每个CO2分子抽象为一个质点（微粒），则其晶胞与NaCl晶胞屮Na+相同，故一个干冰晶胞屮有个CO2,在干冰分子屮，原子之间鑛结合，co2分子之间靠结合。2、右阁表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞，其屮Zri和X通过共价键结合，该化合物的化学式为;该化合物晶体的熔点比干冰（填写“高”或“低”），原因是3、冰晶石（化学式为Na3AlF6）的结构单元如右图所示，已知冰晶石熔融时电离方程式为：Na3AlF6=3Na++AlF63_o•位于大立方体顶点和面心，o位于大立方体的12条棱的中点和8个小立方体的体心，那么大立方体的体心处▽所代表的微粒是（）A.Na+B.A13十C.F~D.A1F6—4、在冰晶石（Na3AlF6）晶胞屮，AlFf占裾的位置相当于NaCl晶胞中Cr占据的位罝，则冰晶石晶胞屮含有的原子数与食盐晶胞中含有的原子数之比为（）A.2:1B.3:2C.5:2D.5:15、在硅酸盐屮，SiQ^四而体（如下阁（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根；其中Si原子的杂化形式为。Si与O的原子数之比为化学式为 6、氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，这两种化合物都可用于催化乙炔聚合，其阴离子均为无限长链结构（如下图），a位置上C1原子的杂化轨道类型为。己知其巾一种化合物的化学式为KCuC13,另一种的化学式为•’aaa7、氧化亚铁晶体结构氯化钠晶体结构相似，贝ij:（1）鉍化亚铁晶体中，跟二价铁离子紧邻且等距的氧离子个数是。（2）设阿伏加徳罗常数值力Na，若氧化亚铁的密度力pg/cm3,则氧化亚铁晶体巾二价离子与氧离子之间最近距离是cm（用代数式表示）（3）若氧化亚铁晶体屮有3ii个二价铁离子被2n个三价铁离子所替代，该晶体屮氧离子的数目将（填“减少”、“增多”或“保持不变”）。8、科学研宂表明，Fe3O4是由Fe2+、Fe3+、02_通过离子键而组成的复杂离子晶体。O2"的重复排列方式如图b所示，该排列方式屮存在着两种类型的由O2"围成的空隙，如1、3、6、7的02_围成的空隙和3、6、7、8、9、12的02_围成的空隙，前者为正网面体空隙，后者力正八面体空隙，Fe3O4巾有一半的Fe34填充在正四面体空隙中，另一半F^+和Fe2+填充在正八而体空隙屮，则体屮，正四面体空隙数与O2—数之比为，其中有%正四面体空隙填有Fc3+,W有被填充。9、（1）中学教材上图示了NaCl晶体结构，它向三维空间延伸到完美晶体。NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni2+与最邻近的O2-核间距离为axlO^cm,什算NiO晶体的密度（巳知NiO的摩尔质量为74.7g/mol）o _%正八面体空隙没（2）天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷：一个Ni2+空缺，另有两个Ni2被两个Ni3*所取代。.其•结果晶体仍呈电屮性，但化合物屮灿和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为NiQ.97O,试计算晶体中冲3+与冲2+的离子数之比。 10、下图为Ge单晶的晶胞，其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(1/2,0，1/2);C为(1/2,1/2,0)。则D原子的坐标参数为o11、铜是第叫周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途。CuH的品体结构如图所示，若CuH的密度为dg/cn?，阿伏加德罗常数的值为NA，则Cu+与的核间距离为cm(含d和Na的式子)。12、AB型的化学式形成的晶体结构情况多种多样。下列图示的几种结构屮最有可能是分子晶体的有F13、一种Al_Fe合金的立体晶胞如下图所示。据此回答下列问题：(1)确定该合金的化学式。(2)若晶体的密度g/cm3,则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含p的代数式表示，不必化简)为cm。(3)取2.78g的该合金粉末溶于100mL某稀硝酸溶液中，待反应完全后得到1.12LNO4体(标准状况，设两者恰好完全反应)，则原硝酸溶液的物质的量浓度力mol/L,反应后溶液巾Fe3、子的物质的量浓度为mol/Lo•FeOA1(叫条体对炻线的+处)14、A1单质力面心立A晶体，下图是金属晶体的A1型密堆积形成的囬心立方晶胞示意图，其晶胞边长①在密堆积中处丁同一密置层上的原子组合是A•④⑤⑥⑩⑪©C.①④⑤⑥⑧B.②③④⑤⑥⑦D.①②⑪⑭⑧⑤②而心立方晶胞是紧密堆积ABCABC……。若上图屮①号原子所在层为A层,则该晶胞里A层与C层的距离为15、元素X的基态原子屮的电子共有7个能级，且最外层电子数为1，X原子的|Aj层轨道全部排满电子。在气体分析中，常用XC1的盐酸溶液吸收并定量测定CO的含量，其化学反应如下：2XC1+2CO+2H2O=X2C12-2CO-2H2O(1)X基态原子的电子排布式为(2)C、H、O三种原子的电负性由大到小的顺序OCY为〉HO,(3)X2C12-2CO-2H2O是一种配合物，其结构如右图所示：2①CO为互为等电子体的分子是。②该配合物中氯原子的杂化方式为。③在X2CV2CO2H20屮，每个X原子能与其他原子形成3个配位键，在图中用“一”标出相应的配位键。CO/Cloh2oci (4)XC1的晶胞如石图所示，距离每个X+最近的C厂的个数为