離子化合物的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)題

1、 一、填空題1某二元離子晶體 AB具有立方硫化鋅型結(jié)構(gòu)，試填寫：(1) 該離子晶體的點陣型式：_；(2) 正離子 A 的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：_；2+(3) 負(fù)離子 B 的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)：_；2-(4) 晶胞中結(jié)構(gòu)基元數(shù)目：_；(5) 每個結(jié)構(gòu)基元由多少個 A 和B 組成：_；2+2-(6) 負(fù)離子 B 的堆積方式：_；2-(7) 正離子所占空隙類型：_；(8) 正離子所占空隙分?jǐn)?shù)：_；(9) 正離子至負(fù)離子間的靜電鍵強度為：_ ；(10) 和負(fù)離子直接鄰接的正離子與該負(fù)離子間的靜電鍵強度總和：_。2已知KCl 晶體具有NaCl型結(jié)構(gòu)， Cl 和K 離子半徑分別為 181pm和 133pm，則KCl 晶-+體之

2、晶胞參數(shù) =_。3Ca 和O 的離子半徑分別為99pm 和140pm，CaO晶體中O 按立方最密堆積排列，2+2-2-晶體結(jié)構(gòu)完全符合離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)律。Ca 填入_空隙中，晶體所屬的點2+群為_， 晶胞參數(shù)為_， 晶體密度為_。(Ca的相對原子質(zhì)量 40.0)4r =99pmr=184pmPauling規(guī)則推測 CaSCa2+S2晶體中 Ca 離子周圍由 S 離子構(gòu)成_配位多面體， Ca 離子周圍 S 離子2+2-2+2-的配位數(shù)是_。rSi+rO25已知 SiO 晶體中硅的離子半徑=41pm，氧的離子半徑=140pm，SiO 鍵長為2160pm。 問 Si 的配位數(shù)CN 是_，O 的配位數(shù)

3、CN是_，Si4+2-和 O是以_鍵結(jié)合。6鋁在硅酸鹽中的作用為_。(a)(b)極性的大小。7常用晶格能來表示鍵的強弱；用偶極矩來量度8H，He 和 Li 的相對有效半徑由大到小的次序為_。-+9CsCl 晶體中負(fù)離子的堆積型式為_，正離子填入_空隙中。10NaCl 晶體中負(fù)離子的堆積型式為_，正離子填入_空隙中。11NiAs 晶體中負(fù)離子的堆積型式為_，正離子填入_空隙中。12CaF 晶體中負(fù)離子的堆積型式為_，正離子填入_空隙中。213NaCl 晶體的空間點陣型式為_。14CsCl 晶體的空間點陣型式為_。15CuI 晶體屬六方 ZnS 型結(jié)構(gòu)，I的堆積方式為_，Cu 占_空-+隙，I的配

4、位數(shù)為_，一個點陣點代表_， I的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為-_，Cu 的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為_。+16Zn 離子占_空隙，所占空隙的分?jǐn)?shù)為_。2+17 ZnS 晶體為面心立方點陣，立方晶胞 Z=4 _2+離子占_空隙，所占空隙的分?jǐn)?shù)為_。118CsCl 晶體為簡單立方點陣，立方晶胞 =1 ，結(jié)構(gòu)基元為_Cs 離子+占_空隙，所占空隙的分?jǐn)?shù)為_。19NaCl晶體中結(jié)構(gòu)基元為_，空間點陣為_，Na 離+子占_空隙，所占空隙的分?jǐn)?shù)為_20CsI 晶體屬 CsCl 型結(jié)構(gòu)，負(fù)離子配位多面體之間共用頂點時， Cs 離子之間的距離為+_，共用棱時，Cs 離子之間的距離為_， 共用面時，Cs 離子之+間的距離為_，這三者的比值為_

5、：_：_。二、計算題1ZnS的立方晶胞參數(shù)=541pmZn和S的相對原子質(zhì)量分別為 65.4 和，試回答：(1) Zn 和S 原子在晶胞中的坐標(biāo)參數(shù)；(2) S 鍵長；(3) ZnS 的晶體密度；(4) 計算 330衍射面間距 d 的值；330(5) 估計衍射 330的衍射強度。2已知立方 ZnS(閃鋅礦晶體晶胞參數(shù) = 540.6pm，求ZnS鍵長。3NiO 晶體為NaClNi 被氧化成Ni ， 成為 Ni x。2+3+x今有一批 Ni O，測得晶體密度為 6.47gcm ，用波長=0.154nm 的-射線通過粉末衍-3x射法測得立方晶胞111面反射的=18.71(sin=0.3208)，

6、Ni相對原子質(zhì)量為 。(1) 求出 Ni O的立方晶胞參數(shù)；x(2) 計算 Ni O中的 x 值，寫出注明Ni 價態(tài)的化學(xué)式。x(3) 在 Ni O中負(fù)離子 O 的堆積方式，Ni占據(jù)哪種空隙，其占據(jù)率是多少？2-x4已知離子半徑：Ca ，Cs 182 pmS 184pmBr195pm。若立方晶系CaS 和CsBr2+2-晶體均服從離子晶體的結(jié)構(gòu)規(guī)則， 試判斷這兩種晶體的正負(fù)離子的配位數(shù)、配位多面體的型式、負(fù)離子的堆積方式及晶體的結(jié)構(gòu)型式。5(1) 已知 KCl 晶體屬于立方晶系， 晶面間距d =629pm， 試寫出其晶胞參數(shù)a ；100(2) 從氯化鉀晶體粉末衍射圖可知， 衍射峰的 sin 的

7、比為3481112161920：224：， 試確定其點陣型式；(3) K和 Cl 相對原子量分別為39.04 和 35.45，氯化鉀晶體密度1.99g/cm ，試計算其晶胞3中 K 和Cl的數(shù)目；+-(4) 把氯化鉀晶體抽象為點陣時，一個陣點所代表的內(nèi)容是什么；(5) 設(shè)紙面為 ab 平面，試描出KCl 晶胞在ab 平面上的投影，并畫出(110)和(100)晶面。6具有六方 ZnS型結(jié)構(gòu)的 SiC晶體，其晶胞參數(shù) =308pm，=505pm。(1) 按比例畫出這個六方晶胞，并標(biāo)出晶胞參數(shù)；(2) 寫出 Si，C的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)，說明晶胞中有幾個 SiC；(3) 說明點陣型式，及每個點陣點代表的結(jié)構(gòu)基

8、元的內(nèi)容；(4) 計算 SiC鍵長。7已知 NaCl型離子晶體的晶胞參數(shù)a 的數(shù)據(jù)如下：NaCl型/pmMgO420MnO445MgS480CaO520MnS520CaS568試計算 Mn ，Ca ，O 和 S 的離子半徑。2+2+2-2-8鈣鈦礦具有邊長為 384pm的立方晶胞，Ti 和原子分別處在它的頂角、體心和面心的位置上，相對原子質(zhì)量：Ca，40.08； ，16.00； ，47.90。(1) 給出鈣鈦礦的化學(xué)式；2(2) 計算晶體密度；(3) 描述三種離子的配位情況。9立方ZnS 的晶胞參數(shù)為=541pmZn 和 S的相對原子質(zhì)量分別為 65.4 和32.0，請計算：(1) S 鍵的鍵

9、長；(2) d(3) d；220(4) 衍射 330的衍射強度。三、回答問題1有一 AB 型立方晶系晶體，晶胞中有2 個A，4 個B。2個 A的坐標(biāo)是(1/4,1/4,1/4)，2(3/4,3/4,3/4)；4 個B 的坐標(biāo)是(0,0,0)，(0,1/2,/2)，(1/2,0,1/2)，(1/2,1/2,0)。請回答：(1) 就相對位置而言， B 按何種方式堆積？(2)A 占據(jù)其何種空隙？(3)A 占據(jù)這一空隙的占有率是多少？(4) 該晶體屬于何種點陣類型？(5) 結(jié)構(gòu)基元是什么？2寫出用實驗方法測定 NaCl晶體點陣能)的 Born-Haber循環(huán)，及所需數(shù)據(jù)的名稱。3有一立方晶系 AB 型

10、離子晶體，A 離子半徑為 66pm，B 離子半徑為 ， 按不等徑圓球堆積的觀點，請給出：(1) B 的堆積方式；(2)A 占據(jù)B 的什么空隙；(3)A 占據(jù)該種空隙的分?jǐn)?shù)；(4) 該晶體的結(jié)構(gòu)基元；(5) 該晶體所屬點陣類型。4有一立方晶系 AB 型離子晶體， A離子半徑為 97pm， B 離子半徑為 181pm， 按不等徑圓球堆積的觀點， 請給出：(1) B 的堆積方式；(2)A 占據(jù)B 的什么空隙；(3)A 占據(jù)該種空隙的分?jǐn)?shù)；(4) 該晶體的結(jié)構(gòu)基元；(5) 該晶體所屬點陣類型。5 KIO 晶體為立方晶系，=446pm，原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為：K (0,0,0)(1/2,1/2,1/2)O

11、3(0,1/2,1/2)，(1/2,0,1/2)，(1/2,1/2,0)。請回答：(1) 該晶體屬何種點陣型式；(2) 計算 IO，KO的最短距離；(3) 畫出(100)，(110)，(111)晶面上原子的排布。6有一 AB 型晶體，B 按1排列，A 均勻填充于其正四面體空隙中，試問該晶體：2(1) 所屬晶系；(2) 所屬點陣類型；(3)A 占據(jù)正四面體空隙的占有分?jǐn)?shù)；(4) 結(jié)構(gòu)基元；(5) 晶胞中各原子坐標(biāo)。7什么是鮑林(Pauling)規(guī)則？CaTiO 晶體為立方晶系，晶胞中頂點位置由 Ti 占據(jù)，體心4+3rCa2+=130pm，r位置由 Ca 占據(jù)，所有的棱心位置由O 占據(jù)。若離子半

12、徑為：=68pm，2+2-Ti4+3r=129pm。O2(1) 指出晶體的點陣類型和每個原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；(2) 試用 Pauling規(guī)則解釋其配位和電價(說明理由。8某離子型晶體經(jīng)-射線分析鑒定屬于立方晶系，晶胞參數(shù)=400？pm。晶胞中頂點位置為Mg 占據(jù)，體心位置為 K 占據(jù)，所有的棱心位置為F占據(jù)。2+-(1) 寫出晶體的化學(xué)組成，用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)示出離子在晶胞中的位置；(2) 指出晶體的點陣類型；(3) 指出晶體中 Mg 的F配位數(shù)，K 的 F配位數(shù)；2+-+-rrMg2+=65pm，r(4) 若=136pm， =134pm，說明正負(fù)離子配位是否合理；F(5) 晶體是否符合 Pauling的

13、電價規(guī)則，晶體中有無分立的配離子集團？9半徑為 R的圓球進(jìn)行密堆積， 求算兩個共面的四面體空隙的中心距離。以 R為單位表示)10Ag O屬立方晶系晶體， Z=2， 原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為：2Ag： (1/4，1/4， (3/4，3/4， (3/4，1/4， (1/4，3/4，3/4)O： (0，0， (1/2，1/2，1/2)(1) 若 Ag放晶胞原點， 重新標(biāo)出原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；(2) 標(biāo)明 Ag和 O 的配位數(shù)和配位型式；(3) 晶體屬哪個點群。11從 NaCl晶體結(jié)構(gòu)出發(fā)：(1) 除去其中全部 Na ，剩余 Cl是什么結(jié)構(gòu)型式；+-(2) 除去其中全部 Cl，剩余 Na 是什么結(jié)構(gòu)型式？-+12要使

14、正負(fù)離子接觸，負(fù)負(fù)離子也接觸時，(1)四面體，(2)八面體的r /r數(shù)值是多少？+-13(1) Na 和 Ag 哪一個具有較強的極化力；+(2) Cl和 I哪一個容易被極化；-(3)AgCl 和NaI 哪一種共價鍵成分高？14半徑為 100pm的A 原子進(jìn)行最密堆積， B 原子填滿八面體空隙：(1) 這種結(jié)構(gòu)屬于什么型式；(2) 結(jié)構(gòu)基元是什么；(3) B 原子間最近距離是多少；(4) 相鄰 B 原子的配位多面體共用什么幾何元素？15已知 KIO 晶體為立方晶系，原子分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為：K：(0,0,0)；I：(1/2,1/2,1/2)；O：3(0,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)(1/2,

15、1/2,0)。請畫出KIO 的晶胞，K 和 I 的氧配位數(shù)各為多少，3每個氧為多少個配位多面體公用？16已知 CsBr晶體服從離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則，正負(fù)離子半徑比值為0.84，問負(fù)離子作哪種堆積？負(fù)離子配位多面體是怎樣連接的？17已知SrS 晶體服從離子晶體結(jié)構(gòu)規(guī)則，正負(fù)離子半徑比值為0.730，問負(fù)離子作哪種堆積？負(fù)離子配位多面體是怎樣連接的？18按下列內(nèi)容比較 CsCl和 NaCl晶體，并說明造成兩者構(gòu)型不同的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)因素。(1) 負(fù)離子的堆積方式；(2) 正離子所占空隙類型；(3)正離子所占空隙的百分?jǐn)?shù)；(4) 結(jié)構(gòu)基元及一個立方晶胞中結(jié)構(gòu)基元的數(shù)目。419在立方晶系的 CaTiO 晶胞中，

16、頂點位置由 Ti 占據(jù)，體心位置由 Ca 占據(jù)，所有的棱4+2+3rCa2+rTi4+r=68pm，心位置由 O 占據(jù)，已知離子半徑為：=130pm，=129pm2-2(1) 指出晶體的點陣類型；(2) 寫出各原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；(3) 試用 Pauling規(guī)則解釋其配位和電價。20在鈦酸鈣的立方晶胞中 ，O 與較大的 Ca 聯(lián)合構(gòu)成 1 型結(jié)構(gòu)，較小的Ti 安放在 O2-2-2+4+的八面體空隙中，寫出：(1) Ca ，Ti ，O 的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；2+4+2-(2) Ca 和 Ti 分別與 O 的配位數(shù)，彼此間距離；2+4+2-(3) 該晶體所屬點陣。21已知立方ZnS 的晶胞參數(shù)為=541pmZn

17、 和 S的相對原子質(zhì)量分別為 65.4 和32.0，請回答：(1) 立方 ZnS 晶體所屬點陣類型和結(jié)構(gòu)基元；(2) Zn 和S 原子在晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；(3) Zn 和S 的配位數(shù)；(5) ZnS 的晶體密度；(6) 計算 330的面間距 d；330(7) 估計衍射 330的衍射強度。22請根據(jù)立方 ZnS的結(jié)構(gòu)回答下列問題：(1) 點陣型式(2) 結(jié)構(gòu)基元(3) Zn 離子和 S 離子在晶胞中的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)2+2-(4) Zn 和S 的配位數(shù)(5) Zn 離子所占空隙的種類及占據(jù)此類空隙的分?jǐn)?shù)(說明推算過程)23某立方晶系的離子型晶體，其結(jié)構(gòu)如圖所示，回答下列問題：(1)晶胞中各原子坐標(biāo)；(2)該晶體所屬的點陣型式；rCs+r-(3)已知 Cs (=169pm)和 Cl(=181pm)大小相近，問兩種離子聯(lián)合組成了何種型式+Cl的密堆積？(4)晶體中有無分立的配離子基團，若有，其結(jié)構(gòu)如何？(5)Cu 離子處在何種間隙里？2+(6)Cl 對