晶體結(jié)構(gòu)測(cè)試題

晶體結(jié)構(gòu)測(cè)試題.設(shè)有一AB型晶體，晶胞參數(shù)是a=b=X,c=X,a=B=y=90℃,一個(gè)晶胞中有兩個(gè)A,其坐標(biāo)是(0,0，0)，(1,1,0)，已知晶胞中一個(gè)B的坐標(biāo)是(0,1,1)。①該晶體屬于什么晶系②屬于什么格子③一個(gè)晶胞中含有幾個(gè)B晶胞中另外一些B原子的坐標(biāo)能否確定，寫(xiě)出其坐標(biāo)，若不能確定，說(shuō)明其理由。.銅有一種氧化物，其晶胞結(jié)構(gòu)可描述如下：A原子占據(jù)立方體的頂點(diǎn)及體心，而在每間隔一個(gè)小立方體的中心處放上一個(gè)B原子。①說(shuō)明A與B各代表什么原子，并寫(xiě)出該氧化物的分子式。②該晶體的晶格型式為何結(jié)構(gòu)基元是什么一個(gè)晶胞中有幾個(gè)結(jié)構(gòu)基元③Cu原子和氧原子的配位數(shù)各是多少④已知晶胞參數(shù)a=X，計(jì)算Cu原子間，O原子間及銅氧原子間的最近距離。.金屬針晶體是簡(jiǎn)單立方晶格結(jié)構(gòu)，按緊密堆積原理，計(jì)算晶體中空隙體積的百分?jǐn)?shù)。.在CaF2和六方2*晶體中，正離子占據(jù)什么空隙正離子占據(jù)空隙的百分率為多少.某黃銅中Cu和Zn的摩爾分?jǐn)?shù)分別是和，該合金的結(jié)構(gòu)跟純銅相同(立方最密堆積)，只是Zn原子統(tǒng)計(jì)的無(wú)序取代了Cu原子。在每個(gè)原子的位置上，Cu和Zn的占有率正比于合金的組成，即合金可以看作是由組成的。已知合金的密度為cm3,計(jì)算合金的統(tǒng)計(jì)原子半徑。(相對(duì)原子質(zhì)量：Cu，Zn)(第26屆Icho競(jìng)賽試題).設(shè)有一AB4型晶體，屬立方晶系，每個(gè)晶胞中有一個(gè)A和四個(gè)B，一個(gè)A的坐標(biāo)是(1,1,1)，四個(gè)B原子的坐標(biāo)是(0,0,0),(1,1,0),(1,0,1),(0,1,1)，此晶體的晶格型式為何.某一立方晶系晶體，晶胞參數(shù)的頂點(diǎn)位置全為A占據(jù)，面心為8占據(jù)，體心為原子C占據(jù)。①寫(xiě)出此晶體的化學(xué)組成；②用分?jǐn)?shù)坐標(biāo)寫(xiě)出諸原子在晶胞中的位置；③給主晶體的晶格型式。.今有AxBy物質(zhì)的晶體屬立方晶系。在晶胞的每個(gè)頂點(diǎn)處有一個(gè)A原子處，還在體心處有人一一…」11 11、-11、」j一人一……一個(gè)A原子，其坐標(biāo)為(-,-,-)，在坐標(biāo)(0,-,-)和(1,-,-)處各有一個(gè)B原子。①試?yán)L乙乙乙 乙乙 乙乙出晶胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；②確定x和y的數(shù)值；③設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為6A，A和B的原子量分別為40和120，計(jì)算晶體的密度。.有一AB2型立方面心晶體，問(wèn)一個(gè)晶胞中可能含有多少個(gè)A和多少個(gè)B.鎢酸鈉曲產(chǎn)。4和金屬鎢在隔絕空氣的條件下加熱得到一種具有金屬光澤的、深色的、有導(dǎo)電性的固體，化學(xué)式為NaxWO3,用X-射線衍射法測(cè)得這種固體的立方晶胞的邊長(zhǎng)a二X10-iom,用比重瓶法測(cè)得它的密度為d=g/cm3。已知相對(duì)原子質(zhì)量：W,Na,0,阿附加德羅常數(shù)L=X1023mol-i。求這種固體的組成中的x值（2位有效數(shù)字），給出計(jì)算過(guò)程。.KnC60是堿金屬的球碳鹽，具有超導(dǎo)性，屬立方晶系。C60n-位于晶胞的頂點(diǎn)和面心，K+則位于晶胞的棱心、體心及將立方晶胞均分為八個(gè)小立方體的體心，試確定：（1）晶胞中K+和C60n-的數(shù)目；（2）確定n值；（3）確定結(jié)構(gòu)基元的化學(xué)式；（4）確定晶體的晶格型式。.釩是我國(guó)豐產(chǎn)元素，儲(chǔ)量占全球11%,居第四位。在光纖通訊系統(tǒng)中，光纖將信息導(dǎo)入離光源1km外的用戶(hù)就需用5片釩酸釔晶體（釔是第39號(hào)元素）。我國(guó)福州是全球釩酸釔晶體主要供應(yīng)地，每年出口幾十萬(wàn)片釩酸釔晶體，年創(chuàng)匯進(jìn)千萬(wàn)美元（1999年）。釩酸釔是四方晶體，晶胞參數(shù)a=712pm,c=629pm,密度d=g/cm3,含釩25%,求釩酸釔的化學(xué)式以及在一個(gè)晶胞中有幾個(gè)原子。給出計(jì)算過(guò)程。（相對(duì)原子質(zhì)量：Y,016,V）（2003年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽試題）.2003年3月日本筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)首例結(jié)晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報(bào)道，該晶體的化學(xué)式為，具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……層狀結(jié)構(gòu)；在以“CoOj為最簡(jiǎn)式表示的二維結(jié)構(gòu)中，固原子和氧原子成周期性排列，固原子被4個(gè)氧原子包圍，Co-O鍵等長(zhǎng)。(1)鉆原子的平均氧化態(tài)為多少(2)以。代表氧原子，以。代表鉆原子，畫(huà)出CoO2層的結(jié)構(gòu)，用粗線畫(huà)出兩種二維晶胞。(3)據(jù)報(bào)道，該晶體是以為起始物，先跟澳反應(yīng)，然后用水洗滌而得的。寫(xiě)出起始物和澳的反應(yīng)方程式。(2003年全國(guó)化學(xué)競(jìng)賽初賽試題).設(shè)有一AB型晶體，屬于正交底心，每個(gè)晶胞中有兩個(gè)A原子和兩個(gè)B原子，已知一個(gè)111、B原子的坐標(biāo)是(―,,)，求另外兩個(gè)A原子和一個(gè)B原子的坐標(biāo)。442.最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是。.理想的宏觀單一晶體呈規(guī)則的多面體外形。多面體的面叫晶面。今有一枚MgO單晶如附圖1所示。它有6個(gè)八角形晶面和8個(gè)正三角形晶面。宏觀晶體的晶面是與微觀晶胞中一定取向的截面對(duì)應(yīng)的。已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬NaCl型。它的單晶的八角形面對(duì)應(yīng)于它的晶胞的面。請(qǐng)指出排列在正三角形晶面上的原子(用元素符號(hào)表示原子，至少畫(huà)出6個(gè)原子，并用直線把這些原子連起，以顯示它們的幾何關(guān)系)。(6分)HL.今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K呈超導(dǎo)性，可能是人類(lèi)對(duì)超導(dǎo)認(rèn)識(shí)的里程碑。在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，像維夫餅干，一層鎂一層硼地相間，圖5—1是該晶體微觀空間中取出的部分原子沿?軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。(1)由圖5—1可確定硼化鎂的化學(xué)式為：。(2)在圖5—1右邊的方框里畫(huà)出硼化鎂的一個(gè)晶胞的透視圖，標(biāo)出該晶胞內(nèi)面、棱、頂角上可能存在的所有硼原子和鎂原子(鎂原子用大白球，硼原子用小黑球表示)。圖5—1硼化鎂的晶體結(jié)構(gòu)示意圖.超硬材料氮化鉑是近年來(lái)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它是在高溫、超高壓條件下合成的(50GPa、2000K)。由于相對(duì)于鉑，氮原子的電子太少，衍射強(qiáng)度太弱，單靠X-射線衍射實(shí)驗(yàn)難以確定氮化鉑晶體中氮原子數(shù)和原子坐標(biāo)，2004年以來(lái)，先后提出過(guò)氮化鉑的晶體結(jié)構(gòu)有閃鋅礦型、巖鹽型(NaCl)和螢石型，2006年4月11日又有人認(rèn)為氮化鉑的晶胞如下圖所示(圖中的白球表示氮原子，為便于觀察，該圖省略了一些氮原子)。結(jié)構(gòu)分析證實(shí)，氮是四配位的，而鉑是六配位的；Pt—N鍵長(zhǎng)均為，N—N鍵長(zhǎng)均為pm(對(duì)比：N2分子的鍵長(zhǎng)為pm)。備用圖(1)氮化鉑的上述四種立方晶體在結(jié)構(gòu)上有什么共同點(diǎn)(2)分別給出上述四種氮化鉑結(jié)構(gòu)的化學(xué)式。(3)試在圖上挑選一個(gè)氮原子，不添加原子，用粗線畫(huà)出所選氮原子的配位多面體。(4)請(qǐng)?jiān)诒绢}的備用圖上添加六個(gè)氮原子(添加的氮請(qǐng)盡可能靠前)。.石墨晶體由層狀石墨“分子”按4848方式堆積而成，如右圖所示，圖中用虛線標(biāo)出了石墨的一個(gè)六方晶胞。(1)該晶胞的碳原子個(gè)數(shù)(2)寫(xiě)出晶胞內(nèi)各碳的原子坐標(biāo)。(3)已知石墨的層間距為 pm,C-C鍵長(zhǎng)為142pm,計(jì)算石墨晶體的密度為 0石墨可用作鋰離子電池的負(fù)極材料，充電時(shí)發(fā)生下述反應(yīng)：Li1xC6+xLi++xe-TLiC6其結(jié)果是，Li+嵌入石墨的A、B層間，導(dǎo)致石墨的層堆積方式發(fā)生改變，形成化學(xué)式為L(zhǎng)iC：6的嵌入化合物。(4)右圖給出了一個(gè)Li+沿C軸投影在A層上的位置，試在右圖上標(biāo)出與該離子臨近的其他6個(gè)Li+的投影位置。(5)在LiC中，Li+與相鄰石墨六元環(huán)的作用力屬何種鍵型 6(6)某石墨嵌入化合物每個(gè)六元環(huán)都對(duì)應(yīng)一個(gè)Li+,寫(xiě)出它的化學(xué)式。鋰離子電池的正極材料為層狀結(jié)構(gòu)的LiNiO°已知LiNiO中Li+和Ni3+均處于氧離子組2 2成的正八面體體心位置，但處于不同層中。(7)將化學(xué)計(jì)量的NiO和LiOH在空氣中加熱到770℃可得LiNiO2,試寫(xiě)出反應(yīng)方程式。(8)寫(xiě)出LiNiO2正極的充電反應(yīng)方程式。(9)鋰離子完全脫嵌時(shí)LiNiO2的層狀結(jié)構(gòu)會(huì)變得不穩(wěn)定，用鋁取代部分鎮(zhèn)形成LiNi_yA1yO2o可防止理離子完全脫嵌而起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，為什么6.右圖是碘晶體的晶胞沿x軸的投影。碘屬于正交晶系，晶胞參數(shù)：a=；b=；c=；碘原子1的坐標(biāo)參數(shù)為(0,,)。.碘晶體的一個(gè)晶胞里含有的碘分子數(shù)；.請(qǐng)寫(xiě)出晶胞內(nèi)所有碘原子的坐標(biāo)參數(shù)；.計(jì)算