化学晶体练习高下学期.docVIP

晶体练习题 (2002年)3．(5分)石墨晶体由如图(1)所示的C原子平面层堆叠形成。有一种常见的2H型石墨以二层重复的堆叠方式构成，即若以A、B分别表示沿垂直于平面层方向(C方向)堆叠的两个不同层次，它的堆叠方式为ABAB……。图(2)为AB两层的堆叠方式，O和●分别表示A层和B层的C原子。 在图(2)中标明两个晶胞参数a和b。 画出2H型石墨晶胞的立体示意图，并指出晶胞类型。3．(共5分) 可有多种选取方式，其中一种方式如下图所示：(2) 请自行设计两个实验(简单说明实验操作和实验现象)来验证Ba2+确实能使平衡向左移动。 8．(9分)有一离子晶体经测定属立方晶系，晶胞参数a＝4.00?(1?=10－8cm)，晶胞的顶点位置为Mg2+，体心位置为K+，所有棱边中点为F－。 该晶体的化学组成是 ； 晶胞类型是 ； Mg2+的F－配位数是 ，K+的F－配位数是 ； 该晶体的理论密度是 g·cm－3。 设晶体中正离子和负离子互相接触，已知F－的离子半径为1.33?，试估计Mg2+的离子半径是 ?，K+的离子半径是 ?。 8．(共9分) MgKF3 (2分) 简单立方晶胞 (1分) 6 (1分) 12 (1分) 3.12 g·cm－3 (2 分) 0.67 ? (1 分) 1.50 ? (1 分)11．(4分)NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分Ni2+被氧化为Ni3+，晶体结构产生镍离子缺位的缺陷，其组成成为NixO(x1)，但晶体仍保持电中性。经测定NixO的立方晶胞参数a=4.157?，密度为6.47g·cm－3。 x的值(精确到两位有效数字)为 ；写出标明Ni的价态的NixO晶体的化学式 。 在NixO晶体中Ni占据 空隙，占有率是 。11．(共4分) ⑴ 0.92 (1分) (1分) [或Ni(Ⅱ)0.76Ni(Ⅲ)0.16O] ⑵ 八面体 (1分) 92％ (1分) 第6题(共8分) 两种铜溴配合物晶体中的一维聚合链结构的投影图 (其中部分原子给出标记)如下。①分别指出两种结构的结构基元由几个Cu原子和几个Br原子组成： 图 为 个Cu原子， Br原子； 图 为 个Cu原子， 个Br原子。 ② 用笔在图中圈出相应的一结构基元。 ⑵图是由氯苯分子构成的平面点阵结构。 ① 在图中标出一个正当单位来，并标明两个基本向量和； ② 指出正当单位的组成 (内容)； ③ 指出这种平面格子的正当单位的形式。 6. (共8分) ①6 12 …………………………(1分) 2 4 …………………………(1分) ②结构基元如图中实线或虚线所围，也可另取。(2分) ①此结构的正当单位和基本向量如下图所示。 (可有各种不同取法，但形式不变。) ……………(2分) ② 图(3)所示结构的正当单位由两个取向相反的氯苯分子构成。 …………………… (1分) ③矩形P格子…………………………………… (1分) 第12题 (共9分) 甲烷水合物(nCH4 · 46H2O)是一种具有重要经济价值的化合物，在海洋深处蕴藏量非常大，是未来的重要能源之一。它的晶体结构可看作由五角十二面体[512]和十四面体[51262]共面连接堆积形成。在立方晶胞中，[512]的中心处在顶角和体心位置；[51262]中心位置坐标为(0，1/4，1/2)、(0，3/4，1/2)、(1/2，0，1/4)、(1/2，0，3/4)、(1/4，1/2，0)、(3/4，1/2，0)共计6个。它们彼此共用六角形面连成柱体，再和五角十二面体共面连接。右图所示为甲烷水合物中水骨架的结构。 CH4分子由于体积较小，可包合在这两种多面体中，若全部充满时，确定晶胞的组成(即n值) 。 已知该晶胞参数a = 1180 pm，计算1 m3甲烷水合物晶体中可释放CH4的体积 (标准状况下)。 有的文献中报导开采1 m3的甲烷水合物晶体可得到164 m3的甲烷气体，请将此文献值与(2)的计算结果比较，并给出合理的解释。12. (共9分) ⑴ 8CH4·46H2O 或n = 8 ……………………