课后习题和答案（全）.docx

晶体结构 1解释下列概念 晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数） 、离子晶体的晶格能、原子半 径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石 结构、铁电效应、压电效应? 2、 （ 1 ）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为 2a、3b、6c,求出该晶面的米勒指数；（2） 一晶面在x、y、z轴上的截距分别为 a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。 3、 在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向： （001）与［210］，（ 111）与［112］， （110）与［111］，（ 322）与［236］，（ 257）与［111］，（ 123）与［121］，（ 102），（ 112），（ 213）， ［110］， ［111］，［120］，［321］ 4、 写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。 5、 已知Mg2+半径为0.072nm，02-半径为0.140nm，计算MgO晶体结构的堆积系数与 密度。 6、 计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。 7、 从理论计算公式计算 NaC1与MgO的晶格能。MgO的熔点为2800C, NaC1为80IC , 请说明这种差别的原因。 8、 根据最密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金钢石结构的空间利用率很低 （只 有34.01 %），为什么它也很稳定？ 9、 证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为 25 . 9%; 10、 金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为 1.74克/厘米3，求它的晶胞体积。 11、 根据半径比关系，说明下列离子与 O2 —配位时的配位数各是多 ？ ro2-=0.132 nm rsi4+=0.039 nm 「k+=0.133 nm rAl3+=0.057 nm rMg2+=0.078 n m 12、 为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？ 13、 有效离子半径可通过晶体结构测定算出。在下面 NaCI型结构晶体中，测得 MgS 和MnS的晶胞参数均为a=0.52nm（在这两种结构中，阴离子是相互接触的）。若 CaS（a=0.567nm）、CaO（a=0.48nm）和 MgO（a=0.42nm）为一般阳离子 阴离子接触，试求这 些晶体中各离子的半径。 14、氟化锂（LiF）为NaCI型结构，测得其密度为2.6g/ cm3,根据此数据汁算晶胞参数, 并将此值与你从离子半径计算得到数值进行比较。 15、 Li?。的结构是02-作面心立方堆积，Li +占据所有四面体空隙位置。求： 计算四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径，并与书末附表 Li+半径比较，说明 此时02-能否互相接触。 根据离子半径数据求晶胞参数。 求Li20的密度。 16、 试解释对于AX型化合物来说，正负离子为一价时多形成离子化合物。 二价时则形 成的离子化合物减少(如ZnS为共价型化合物)，到了三价、四价(如 AIN，SiC)则是形成共价 化合物了。 17、 MgO和CaO同属NaCI型结构，而它们与水作用时则 CaO要比MgO活泼，试解 释之。 18、 根据CaF2晶胞图画出CaF2晶胞的投影图。 19、 算一算Cdb晶体中的I-及CaTiO3晶体中O2-的电价是否饱和。 20、 (1)画出O2-作而心立方堆积时， 各四面体空隙和八面体空隙的所在位置 (以一个晶胞 为结构基元表示出来)。 ⑵计算四面体空隙数、八而休空隙数与 O2-数之比。 (3)根据电价规则，在下面情况下，空隙内各需填入何种价数的阳离子，并对每一 种结构举出一个例子。 所有四面体空隙位置均填满； 所有八而体空隙位置均填满； 填满一半四面体空隙位置； 填满一半八面休空隙位置。 21、 下列硅酸盐矿物各属何种结构类型： Mg 2[SiO4]，K[AISi 3O8]，CaMg[Si 2O6]， Mg3[Si4O10](OH) 2, Ca2Al[AlSiO 7]。 22、 根据Mg 2[SiO 4]在(110)面的投影图回答： 结构中有几种配位多面体，各配位多面体间的连接方式怎样 ？ O2-的电价是否饱和？ 晶胞的分子数是多少？ Si4+和Mg2+所占的四面体空隙和八面体空隙的分数是多少 ？ 23、 石棉矿如透闪石Ca2Mg5[Si4On](OH) 2具有纤维状结晶习性，而滑石Mg 2[Si4O10](OH) 2 却具有片状结晶习性，试解释之。 24、 石墨、滑石和高岭石具有层状结构， 说明它们结构的区别及由此引起的性质上的差 异。 25、⑴在硅酸盐晶体中，AI3+为什么能部分置换硅氧骨架中的 Si4+ 25、 ⑵AI3+置换Si4+后，对硅酸盐组成有何影响 ？ (3)用电价规则说明 AI3+置换骨架中的Si4+时，通常不超过一