結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)試題及答案匯總

1、考試課程名稱： 結(jié) 晶 學(xué) 學(xué)時： 40 學(xué)時 考試方式：開卷、閉卷、筆試、口試、其它 考試內(nèi)容：一、填空題（每空 0.5分，共 10 分）1. 晶體的對稱不僅體現(xiàn)在上，同時也體現(xiàn)在 上。2. 中級晶族中， L2 與高次軸的關(guān)系為。3. 下面的對稱型國際符號對應(yīng)晶系分別為： 23 為 晶系， 32 為 晶 系， mm2為晶系， 6mm 為晶系。4. 金剛石晶體的空間群國際符號為Fd3m，其中 F 表示， d 表示 ，根據(jù)其空間群符號可知金剛石屬于 晶系，其宏觀對稱型的 全面符號為。5. 正長石通常發(fā)育雙晶，斜長石發(fā)育雙晶。6. 晶體中的化學(xué)鍵可以分為 、 、和等五種。7. 最緊密堆積原理適用于

2、晶格和晶格的晶體。、選擇題（每題 1分，共 10分，前 4 題為單選）1. 對于同一種晶體而言，一般說來大晶體的晶面數(shù)與小晶體的晶面數(shù)，哪個更 多？（ ）D、以上均錯誤）C、溫度D、壓力A、大晶體的B、小晶體的C、一樣多2. 類質(zhì)同象中，決定對角線法則的最主要因素是：（ A、離子類型和鍵型B、原子或離子半徑3. 具有 Li4和 Li6的晶體的共同點是：（）A、有 L2B、無 PC、無 CD、有垂直的 P4. 關(guān)于布拉維法則說法不正確的是：（）A、實際晶體的晶面往往平行于面網(wǎng)密度大的面網(wǎng)B、面網(wǎng)密度越大，與之平行的晶面越重要C、面網(wǎng)密度越大，與之平行的晶面生長越快D、面網(wǎng)密度越大，與之平行的晶面

3、生長越慢5. 可以與四面體相聚的單形有（）A、四面體B、立方體C、八面體D、四方柱E、斜方雙錐6. 黃鐵礦晶體通常自發(fā)地生長成為立方體外形，這種現(xiàn)象說明晶體具有（）性質(zhì)：A、自限性B、均一性C、異向性D、對稱性7. 下面說法中正確的有：（）A 、準(zhǔn)晶體具有近程規(guī)律B、非晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律C、準(zhǔn)晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律D、非晶體具有近程規(guī)律8. 某晶面在 X、Y、Z 軸上截距相等，該晶面可能的晶面符號有（）A、（hhl）B、（ hkl）C、（ 1011）D、（hh2hl）9. 同一晶帶的晶面的極射赤平投影點可能出現(xiàn)的位置有（）A、基圓上B、直徑上C、大圓弧上D、小圓弧上10. 關(guān)于有序 -無序現(xiàn)象說法正確

4、的有（ ）A、有序 -無序是一種特殊的類質(zhì)同象B、形成的溫度越高晶體越有序C、形成的溫度越高晶體越無序 D、有序 -無序是一種特殊的同質(zhì)多象三、名詞解釋（ 5 個，每個 2分，共 10 分）1. 平行六面體2.晶體對稱定律3.空間群4.雙晶律5.多型四、問答題（ 29 分）1. 石鹽（ NaCl）晶體的空間群為 Fm3m，請在石鹽晶體結(jié)構(gòu)平面示意圖（下圖 a， b）中分別以氯離子和鈉離子為研究對象， 畫出各自的平面格子的最小重復(fù)單元。 它們的形態(tài)相同嗎？為什么？（ 6 分）a氯離子b鈉離子2. 簡述同質(zhì)多象的概念、同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變的類型，并舉例說明。（8 分）3. 判斷下列晶面與晶面，晶面與晶棱，

5、晶棱與晶棱之間的空間關(guān)系（平行、垂直 或斜交）：（ 8 分）1）等軸晶系和斜方晶系晶體：（ 001）與 001 ，（ 010）與 010，（ 111）與 111 ，（ 110）與（ 010）。2）三、六方晶系晶體：（ 1010）與（0001），（1010）與（1120），（1010） 與（ 101 1），（ 0001）與（ 11 2 0）。結(jié)晶學(xué) （ 40 學(xué)時）試題參考答案一、填空題1. 幾何外形、物理性質(zhì)2. 垂直3. 等軸、三方、斜方、六方4324. 面心格子、金剛石滑移面、等軸、 3L44L36L29PC5. 卡斯巴、鈉長石律聚片6. 離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子鍵、氫鍵7. 金屬、離

6、子二、選擇題1. B 2.B 3.C 4.C 5.AB 6.ACD 7.ACD 8.ABD 9.ABC 10.CD三、名詞解釋1. 平行六面體：空間格子中最小的重復(fù)單位，由兩兩相互平行的六個面圍限起來 的。2. 晶體對稱定律：晶體中只存在 1次、2次、3次、4次和 6次對稱軸，不會出現(xiàn) 5 次以及 6 次以上的對稱軸。3. 空間群：晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，對稱要素的組合。由于它們不交于一點，且能夠用 數(shù)學(xué)的群來表示，顧稱為空間群。4. 雙晶律：雙晶結(jié)合的規(guī)律，通常用雙晶要素和雙晶結(jié)合面來表示。5. 多型：一種元素或化合物以兩種或兩種以上的層狀結(jié)構(gòu)存在的現(xiàn)象，不同層狀 結(jié)構(gòu)之間單元層是相同的，僅僅是層的

7、堆垛方式不同四、問答題1. 答：（平面格子見下圖）相同。因為空間格子是反映晶體的格子構(gòu)造規(guī)律性的幾何圖形。同一種晶體它的規(guī)律性是相同的，與選取的對象無關(guān)。因此，按照不 同研究對象所畫的平面格子相同a.以氯離子為研究對象b.以鈉離子為研究對象2. 答：同質(zhì)多像是指化學(xué)成分相同的物質(zhì)，在不同的物理化學(xué)條件下，形成結(jié)構(gòu) 不同的若干種晶體的現(xiàn)象。其轉(zhuǎn)變類型根據(jù)變體間相互轉(zhuǎn)換關(guān)系可以分為：1）雙變性轉(zhuǎn)變， 即兩變體之間的轉(zhuǎn)變是雙向的， 其轉(zhuǎn)變過程快速且是可逆的 如： -石英 -石英2）單變性轉(zhuǎn)變，兩變體之間的轉(zhuǎn)變是單向的，其轉(zhuǎn)變過程遲緩，且只在升溫 過程中發(fā)生。如： -石英 2 -鱗石英 -方石英 其轉(zhuǎn)

8、變類型根據(jù)不同變體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系來看，可以分為：1）重建式轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變時晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了徹底改組，包括鍵性、配位態(tài)及堆積方式等的變化，再重新建立起新變體的結(jié)構(gòu)如：金剛石和石墨間的轉(zhuǎn)變2）移位式轉(zhuǎn)變，不涉及鍵的破壞和重建，只是結(jié)構(gòu)中原子或離子稍作位移， 鍵角有所改變，相當(dāng)于整個結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的變形。如： -石英和 - 石英之間的轉(zhuǎn)變3）有序 -無序轉(zhuǎn)變，同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無序態(tài)與有序態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。 如：黃銅礦（ CuFeS2）晶體中 Fe2+和 Cu2+之間的有序態(tài)和無序態(tài)的轉(zhuǎn)變3. 答：等軸晶系：垂直、垂直、垂直、斜交斜方晶系：垂直、垂直、斜交、斜交三、六方晶系：垂直、斜交、斜交、垂直4.答： 1）

9、4，72）13）2，3，5，6，8，94）3，45）5，86）2，5，87）9考試課程名稱： 礦 物 學(xué) 學(xué)時： 40 學(xué) 時 考試方式：開卷、閉卷、筆試、口試、其它 考試內(nèi)容：一、名詞解釋（每個 2分，共 10 分，答案寫在答題紙上）1. 晶體習(xí)性 2. 克拉克值 3. 假像 4. 條痕 5. 鋁硅酸鹽二、填空題（每空 0.5 分，共 12 分）1、地殼中化學(xué)元素分布最多的 8 種元素為 ， 因此，地殼中 和 大類礦物分布最廣。2. 白云石 CaMgCO32 和鎂方解石（ Ca,Mg）CO3中的 Ca2+和 Mg2+間的關(guān)系分 別為 和 。3. 礦物中的水分為 、 和 等三種基本類型，蛋白石

10、 （ SiO2? nH2O）中的水為水，水鎂石（ Mg（OH）2）中的水為水。4. 組成軟玉的主要礦物為和 。5. 具有正尖晶石型結(jié)構(gòu)的礦物有 ，具有反尖晶石型結(jié)構(gòu)的礦物 有。6. 正長石常見 雙晶，斜長石常見 雙晶。7. Al 2SiO5有、 和 等三種同質(zhì)多相變體，其中 為鋁的鋁硅酸鹽。8. 具有 TOT 型結(jié)構(gòu)單元層的礦物有和 ，具有 TO 型結(jié)構(gòu)單元層的礦物有 和 。三、選擇題（每個 1 分，共 14分。前 7個為單選）1、常與硫元素相結(jié)合形成硫化物的離子為：（）A、惰性氣體型 B、銅型C、過渡型D、以上均可2、珍珠光澤常常出現(xiàn)在下面那些部位：（）A、解理面上B、斷口上C、裂開面上 D

11、、晶面上3、綠柱石呈現(xiàn)綠色是因為：（）A 、含有色素離子B、色心C、含有雜質(zhì)包裹體D、干涉效應(yīng)4、方鉛礦常常與閃鋅礦、黃鐵礦在一起出現(xiàn)，它們間的關(guān)系為：（）A、共生 B、伴生 C、世代D、假像5、在 KAlSi 3O8的三種有序 -無序變體中，透長石對應(yīng)：（）A、完全無序態(tài) B、完全有序態(tài)C、部分有序態(tài)D、均有可能6、聚片雙晶紋出現(xiàn)在：（ ）A、晶面上B、解理面上C、斷口上D、以上均可7、高溫石英轉(zhuǎn)變成低溫石英后仍保留其原來的六方雙錐的外形， 此種現(xiàn)象稱為： （）A、蝕像B、假像C、副像D、類質(zhì)同像8、二向延長性晶體的形態(tài)可以描述為：（）A 、柱狀B、板狀C、鱗片狀D 、纖維狀9、關(guān)于褐鐵礦描

12、述正確的有：（）A、是一種礦物B、是混合物C、可用于煉鐵D、是鐵礦石的風(fēng)化產(chǎn)物10、具有金剛光澤的礦物，它的透明度可以是：（）A、透明B、不透明C、半透明D、以上均可11、下面礦物中，石英的異種有：（）A、水晶B、瑪瑙C、燧石D、芙蓉石12、硬度中等的礦物有：（）A 、石膏 B、正長石 C、磷灰石D、方解石13、具有 NaCl 型衍生結(jié)構(gòu)的礦物有：（ ） A、黃鐵礦 B、橄欖石 C、方解石D、重晶石14、以下礦物中，屬于化學(xué)計量礦物的有：（ ）A、鐵閃鋅礦 B、磁黃鐵礦 C、黃鐵礦 D、黃銅礦四、問答題（共 24 分）1. 從晶體化學(xué)的角度說明金剛石和石墨的性質(zhì)差異。（ 7 分）2. 下圖是云

13、母型晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請在圖中標(biāo)出下列結(jié)構(gòu)單元：a.四面體片 b.八面體片c.結(jié)構(gòu)單元層 d.層間域并請指出云母型晶體的結(jié)構(gòu)單元層類型。（ 5 分）3. 閃鋅礦有深色和淺色之分，同時其他光學(xué)性質(zhì)相應(yīng)地也各有所不同，請解釋其 原因所在。（ 6 分）4. 斜方輝石與單斜輝石礦物的解理面符號不同， 解理夾角是否一樣？為什么？請 簡單圖示說明。（ 6 分）礦物學(xué)（40 學(xué)時）參考答案名詞解釋1. 晶體習(xí)性 ：在一定的外界條件下，礦物晶體常常生長出的習(xí)見形態(tài)，稱為晶體 習(xí)性。2. 克拉克值 ：元素在地殼中平均的百分含量，通常有質(zhì)量克拉克值和原子克拉克 值兩種表示方法。4. 條痕 ：礦物粉末的顏色。是鑒定

14、礦物的重要依據(jù)之一。5. 鋁硅酸鹽 ：在硅酸鹽類中， Al 3+以四次配位的形式，進(jìn)入到 SiO4四面體中，替 代一部分 Si4+,這種硅酸鹽稱為鋁硅酸鹽。二、填空題1.O、Si、Al 、Fe、Ca、Na、K、Mg 氧化物和氫氧化物 含氧鹽2. 復(fù)鹽中兩種固定占位的陽離子類質(zhì)同象3. 吸附水 結(jié)晶水 結(jié)構(gòu)（化合）水 吸附 結(jié)構(gòu)（化合）4. 透閃石 陽起石5. 尖晶石（鉻鐵礦） 磁鐵礦6. 卡斯巴 鈉長石律聚片7. 紅柱石 藍(lán)晶石 矽線石 矽線石8. 滑石（云母） 葉臘石（綠泥石） 高嶺石 蛇紋石三、選擇題1-5 B A A A A6-10 D C BC BCD AC11-14 ABCD CD

15、AC ACD四、問答題1. 答：金剛石和石墨的化學(xué)成分相同， 但它們的晶體結(jié)構(gòu)和晶格類型有較大差異， 從而導(dǎo)致了它們宏觀形態(tài)和物理性質(zhì)上存在很大的差異。 金剛石的空間格子為立 方面心格子， 晶格中質(zhì)點以共價鍵聯(lián)結(jié)， 是典型的原子晶格晶體。 其物理性質(zhì)顯 示原子晶格的特點：硬度高，光澤強(qiáng)，具脆性，不導(dǎo)電。石墨的空間格子為三方 或六方格子，層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)具共價鍵金屬鍵，層間為分子鍵。表現(xiàn)在物理性 質(zhì)上為晶體具明顯的異向性，具 0001 極完全解理（層狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致） ，硬度低 （分子鍵引起），金屬光澤，電的良導(dǎo)體（金屬鍵存在） 。2. 答：結(jié)構(gòu)單元層是指層狀礦物的晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單元。云母結(jié)構(gòu)單元

16、層的類型是 TOT 型。層狀硅酸鹽的四個基本結(jié)構(gòu)見下圖所示c. 結(jié)構(gòu)單元層a.四面體片b.八面體片 d.層間域ZnS)Zn2+3. 答：這是由于閃鋅礦化學(xué)成分不同而導(dǎo)致的差異。在自然界中，閃鋅礦(中的 Zn2+比較容易被 Fe2+替代，形成類質(zhì)同像混晶。當(dāng)替代程度較少時，與 S2-以共價鍵連接。礦物顯示出原子晶格晶體的光學(xué)性質(zhì)，例如：較淺的顏色， 同時條痕也很淺，礦物透明，并且是金剛光澤。當(dāng)替代程度較大時，F(xiàn)e2+與 S2-之間的化學(xué)鍵作用顯現(xiàn)， 這兩種元素間的化學(xué)鍵向金屬鍵過渡， 從而導(dǎo)致礦物顯 示出一定金屬晶格晶體的光學(xué)性質(zhì)，例如：顏色變深，條痕變深，半透明甚至不 透明，半金屬光澤等。4.

17、 答：斜方輝石的解理面符號為 210 ，單斜輝石的解理面符號為 110 。但它們 的夾角相同。 這是因為兩個輝石亞族的礦物的結(jié)構(gòu)形式一樣， 產(chǎn)生解理的原因相 同，因此產(chǎn)生的解理形態(tài)、 夾角和等級均應(yīng)相似。 它們的解理面符號不同的原因 是斜方輝石的 a0(1.822-1.824nm )剛好是單斜輝石 a0(0.970-0.982nm )的兩倍， 而 b0和 c0值均非常相似，從而導(dǎo)致解理符號分別為 210 和110 (見下圖示)。考試課程名稱： 結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué) 學(xué)時： 60 學(xué)時 考試方式：開卷、閉卷、筆試、口試、其它 考試內(nèi)容：一、填空題（每空 0.5分，共 17 分）1晶體的基本性質(zhì)有、 、

18、 、 、和。2結(jié)晶學(xué)中， hkl 是符號，（ hkl）是符號， hkl是符號。3空間群國際符號 P42/mnm 中，P 表示、42 表示、n表示、m 表示、屬于 晶系。4礦物中的水，據(jù)其存在形式及在結(jié)構(gòu)中的作用分 為 、 、 、 和 。5等大球最緊密堆積有和 兩種基本形式，球體之間存在 和 兩種空隙類型。6按最外層電子構(gòu)型。通常將陽離子劃分為、 和等三種離子類型。7礦物的顏色， 據(jù)其產(chǎn)生的原因通?？煞譃?、 和 三種。8根據(jù)晶體 在三維空間的發(fā) 育程度，晶體 習(xí)性大致分為三 種基本類 型： 、 、 。9正長石常見的雙晶是，斜長石的雙晶是 。二、名詞解釋：（每個 2分，共 10 分）1 TOT 型

19、結(jié)構(gòu) 2 對稱型3 尖晶石型結(jié)構(gòu)4 礦物的硬度5 類質(zhì)同像四、問答題 （25 分）1、舉例說明礦物解理產(chǎn)生的原因。（ 6 分）2、以 Si為原始幾何點，找出它的相當(dāng)點，畫出空間格子的平面格子（ A 圖）； 以 O為原始幾何點， 找出它的相當(dāng)點， 畫出相應(yīng)的空間格子的平面格子 （B 圖）。 這兩種情況下畫出的平面格子相同嗎？為什么？（6 分）3、試從晶體化學(xué)的角度解釋 Al 2SiO5 的同質(zhì)多象現(xiàn)象，并分析它們所代表的溫 度壓力條件？（ 7 分）4、層間域是什么？層間域中的內(nèi)容會影響礦物的哪些特性？（ 6 分）結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué) （60 學(xué)時）試題參考答案一、填空題1.自限性、均勻性、對稱性、各向

20、異性、最小內(nèi)能性、穩(wěn)定性2. 單形、晶面、晶棱 /晶帶3. 原始格子、四次中性螺旋軸、對角線滑移面、對稱面、四方4. 吸附水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水、層間水、沸石水5. 立方最緊密堆積、六方最緊密堆積、四面體、八面體6. 惰性氣體型、銅型、過渡型7. 自色、他色、假色8. 一向延長型、二向延長型、三向延長型9. 卡斯巴雙晶、聚片雙晶二、名詞解釋TOT 型結(jié)構(gòu) ：層狀硅酸鹽的一種基本結(jié)構(gòu)單元層，它是由兩層四面體層和一層 八面體層構(gòu)成。其中 T 代表四面體層， O 代表八面體層。對稱型 ：宏觀晶體中，所有對稱要素的組合。例如：立方體的對稱型為m3m。尖晶石型結(jié)構(gòu) ：是 A2+B3+2O4 型氧化物的一種結(jié)

21、構(gòu)。 O2-作立方最緊密堆積， A2+ 充填 1/8 的四面體空隙， B3+充填 1/2 的八面體空隙的結(jié)構(gòu)。 尖晶石就具有這種結(jié) 構(gòu)。礦物的硬度 ：是指礦物抵抗外界刻劃、 擠壓等作用的能力。 摩氏硬度是一種常用 的礦物的硬度描述方法。類質(zhì)同像 ：是指晶體結(jié)構(gòu)中， 某種質(zhì)點被相似的質(zhì)點所替代， 鍵型和晶格類型不 變，只是在晶胞參數(shù)略有變化，宏觀性質(zhì)有所改變的現(xiàn)象。三、將下列單形符號所表示的幾何單形名稱填入表中符號100110111晶系四方晶系四方柱四方柱四方雙錐 /單錐等軸晶系立方體菱形十二面體八面體 /四面體四、問答題1.答：解理的產(chǎn)生嚴(yán)格受其晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素（晶格、化學(xué)鍵類型及其強(qiáng)度和分 布）的控制，常沿面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的面網(wǎng)產(chǎn)生。下面按照晶格類型，將解理 產(chǎn)生的原因分別描述如下：1）在原子晶格中， 各方向的化學(xué)鍵力均等， 解理面面網(wǎng)密度最大的面網(wǎng)。 例 如：金剛石晶體的解理沿 111 產(chǎn)生。2）離子晶格，因靜電作用，解理沿由異號離子組成的、且面網(wǎng)間距大的電性 中和面網(wǎng)產(chǎn)生，例如：石鹽的解理沿 100 產(chǎn)生；或者，解理面兩層同號離子 層相鄰的面網(wǎng)，例如：螢石的解理沿 111 產(chǎn)生。3）多鍵型的分子晶格，解理面由分子鍵聯(lián)結(jié)的面網(wǎng)，例如：石墨的解理沿 0001 產(chǎn)生。4）金屬晶格，由于失去了價電子的金屬陽離子為彌