胡波——晶体结构和性质.doc

晶体结构和性质（胡波题库） A组 ．某物质的晶体内部一截面上原子的排布情况如右图所示，则该晶体的化学式可表示为 A A2B B AB C AB2 D A3B ．5g/cm3，用X射线研究该固体的结果表明，在边长为1×10－720个原子，则此元素的原子量接近 A 32 B 65 C 120 D 150 ．纳米材料的表面微粒数占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因，假设某硼镁化合物的结构如图所示，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百分数为 A 22％ B 70％ C 66.7％ D 33.3% B组 ．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带结晶水的晶体在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，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co－O键等长。 （1）钴原子的平均氧化态为 。 （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。可资参考的范例是：石墨的二维晶胞是右图中用粗线围拢的平行四边形。 （3）据报道，该晶体是以Na0.7CoO2为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。 ．3，4－二吡啶二羧酸盐酸盐，结构式为C7H5NO4·nHCl，从水中结晶为一透明的单斜平行六面体，晶胞参数为a＝740pmb＝760pmc＝1460pm＝995o，密度为1.66g/cm3，其单位晶胞必须含有4个羧酸分子，计算晶胞中每个羧酸分子结合的HCl分子数。 ．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，年创汇近千万美元（1999年）。钒酸钇是四方晶体，晶胞参数a＝712pm，c＝629pm，密度d＝4.22g/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。 钒酸钇的化学式： 一个晶胞中的原子数： 计算过程： ．88.1克某过渡金属元素M同134.4升（）一氧化碳完全反应生成反磁性四配位络合物。氧生成与NaCl属同一晶型的氧化物。 推断该金属是什么；在温度下MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成单分子层。理论上可以计算单层分散量，实验上亦能测定。(a)说明MO在三氧化二铝表面能自发分散的原因。(b)三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。此模型计算MO在三氧化二铝比表面为178 m2g）表面上的单层分散量（gm2）氧离子的半径为140 pm。．（1）完成下列操作：①准备15个球排成三角形，为撞球实验做准备。②在第一层球上再放入一排球作为第二层，然后放上第三层（1个球），它位于第一层中心处的球的正上方。③在金字塔型的斜边上，找出一个正方形。找出由顶点球占据一角的面心立方，同时找出所有形成最小立方体的其他顶点来。一个最密堆积的立方体如何形成具有六方晶系的层状结构？ （2）把同样的球排成一个矩形或正方形，在第一层球构成的空隙中排上相同的球作第二层，并加相当数目的相同的球装满第二层构成的空隙中作为第三层。把球逐个拿走直到你能从倾斜的三层结构中找出六边形，解释为什么一个立方晶系能产生最密堆积排列（与上题比较）。 ．有一AB2型立方晶系晶体，晶胞中有2个A，4个B。 2个A的坐标参数分别为（1/4，1/4，1/4）和（3/4，3/4，3/4）， 4个B的坐标参数分别为（0，0，0），（0，1/2，1/2，）、（1/2，0，1/2）和（1/2，1/2，0）。 （1）若将B视为作密堆积，则其堆积型式为 ； （2）A占据的多面体空隙为 ，占据该种空隙的分数为 ； （3）该晶体的空间点阵型式为 ，结构基元为 ； （4）联系坐标系数为（1/2，1/2，0）和（1/2，0，1/2）的两个B原子的对称操作为 。 ．点阵结构是对理想晶体而言的，而实际晶体一般都存在有偏离理想点阵结构的情况，称为晶体的缺陷。产生晶体缺陷的原因很多，如掺杂原子、原子错位、空位、产生变化的原子等。晶体的缺陷对晶体的生长、晶体的力学性能、电学性能、磁学性能和光学性能等均有重要的影响，如许多过渡金属氧化物中金属的价