晶体结构测试题(答案另附).doc

晶体结构测试题 廖显威教授 （Ⅰ） 设有一AB型晶体，晶胞参数是a=b=3.98，c=3.72，α=β=γ=90℃，一个晶胞中有两个A，其坐标是（0，0，0），，已知晶胞中一个B的坐标是。 ①该晶体属于什么晶系？ ②属于什么格子？ ③一个晶胞中含有几个B？晶胞中另外一些B原子的坐标能否确定，写出其坐标，若不能确定，说明其理由。 铜有一种氧化物，其晶胞结构可描述如下：A原子占据立方体的顶点及体心，而在每间隔一个小立方体的中心处放上一个B原子。 ①说明A与B各代表什么原子，并写出该氧化物的分子式。 ②该晶体的晶格型式为何？结构基元是什么？一个晶胞中有几个结构基元？ ③Cu原子和氧原子的配位数各是多少？ ④已知晶胞参数a=4.26，计算Cu原子间，O原子间及铜氧原子间的最近距离。 金属钋晶体是简单立方晶格结构，按紧密堆积原理，计算晶体中空隙体积的百分数。 在CaF2和六方ZnS晶体中，正离子占据什么空隙？正离子占据空隙的百分率为多少？ 5. 某黄铜中Cu和Zn的摩尔分数分别是0.75和0.25，该合金的结构跟纯铜相同（立方最密堆积），只是Zn原子统计的无序取代了Cu原子。在每个原子的位置上，Cu和Zn的占有率正比于合金的组成，即合金可以看作是由Cu0.75Zn0.25组成的。已知合金的密度为8.51g/cm3，计算合金的统计原子半径。（相对原子质量：Cu 63.5 ，Zn 65.4） （第26届Icho竞赛试题） 6. 设有一AB4型晶体，属立方晶系，每个晶胞中有一个A和四个B，一个A的坐标是，四个B原子的坐标是，此晶体的晶格型式为何？ 7. 某一立方晶系晶体，晶胞参数的顶点位置全为A占据，面心为B占据，体心为原子C占据。①写出此晶体的化学组成；②用分数坐标写出诸原子在晶胞中的位置；③给主晶体的晶格型式。 8. 今有AxBy物质的晶体属立方晶系。在晶胞的每个顶点处有一个A原子处，还在体心处有一个A原子，其坐标为，在坐标和处各有一个B原子。①试绘出晶胞结构简图；②确定x和y的数值；③设晶胞的边长为6，A和B的原子量分别为40和120，计算晶体的密度。 9. 有一AB2型立方面心晶体，问一个晶胞中可能含有多少个A和多少个B？ 10. 钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，化学式为NaxWO3，用X-射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a=3.80×10-10m，用比重瓶法测得它的密度为d=7.36 g/cm3。已知相对原子质量：W 183.85，Na 22.99，O 16.00，阿附加德罗常数L=6.022×1023mol-1。求这种固体的组成中的x值（2位有效数字），给出计算过程。 11. KnC60是碱金属的球碳盐，具有超导性，属立方晶系。C60n-位于晶胞的顶点和面心，K+则位于晶胞的棱心、体心及将立方晶胞均分为八个小立方体的体心，试确定： （1）晶胞中K+和C60n-的数目； （2）确定n值； （3）确定结构基元的化学式； （4）确定晶体的晶格型式。 12. 钒是我国丰产元素，储量占全球11%，居第四位。在光纤通讯系统中，光纤将信息导入离光源1km外的用户就需用5片钒酸钇晶体（钇是第39号元素）。我国福州是全球钒酸钇晶体主要供应地，每年出口几十万片钒酸钇晶体，年创汇进千万美元（1999年）。钒酸钇是四方晶体，晶胞参数a=712pm，c=629pm，密度d=4.22 g/cm3，含钒25%，求钒酸钇的化学式以及在一个晶胞中有几个原子。给出计算过程。 （相对原子质量：Y 88.91，O 16，V 50.94） （2003年全国化学竞赛初赛试题） 13. 2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2.1.3H2O，具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，固原子和氧原子成周期性排列，固原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。 （1）钴原子的平均氧化态为多少？ （2）以 代表氧原子，以○代表钴原子，画出CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。 （3）据报道，该晶体是以Na0.7CoO2为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得的。写出起始物和溴的反应方程式。 （2003年全国化学竞赛初赛试题） 14. 设有一AB型晶体，属于正交底心，每个晶胞中有两个A原子和两个B原子，已知一个B原子的坐标是，求另