南昌二中届化学竞赛基础练习晶体结构1有一AB晶胞.docx
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南昌二中届化学竞赛基础练习晶体结构1有一AB晶胞
南昌二中2014届化学竞赛基础练习(7)
晶体结构
(1)
1.有一AB晶胞,其中A和B原子的分数坐标为A(0,0,0),B(1/2,1/2,1/2),属于:
D
A.立方体心点阵B.立方面心点阵C.立方底心点阵D.立方简单点阵
2.LiCl晶体( NaCl型结构)的晶胞边长为a,假定阴离子之间接触,则Cl-的半径为:
D
(A)a(B)a(C)a(D)a
3.CsCl晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。
4.NaCl晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。
5.CaF2晶体中负离子的堆积型式为_______,正离子填入_______空隙中。
6.在等径圆球的最密堆积中,一个四面体空隙由________个圆球围成,因此一个球占有_______个空隙,而一个球参与______个四面体空隙的形成,所以平均一个球占有______个四面体空隙。
7.在等径圆球的最密堆积中,一个八面体空隙由________个圆球围成,因此一个球占有_______个空隙,而一个球参与______个八面体空隙的形成,所以平均一个球占有______个八面体空隙。
8.实验测得钙离子的半径=99pm,硫离子的半径=184pm。
根据Pauling规则推测CaS晶体中Ca2+离子周围由S2-离子构成_____________配位多面体,Ca2+离子周围S2-离子的配位数是_______________。
9.已知Ca2+和O2-的离子半径分别为99pm和140pm,CaO晶体中O2-按立方最密堆积排列,晶体结构完全符合离子晶体的结构规律。
Ca2+填入____________空隙中,晶胞参数为_________________,晶体密度为________________。
(Ca的相对原子质量40.0)
10.某一立方晶系晶体,晶胞的顶点位置全为A占据,面心为B占据,体心为C占据。
(1)写出此晶体的化学组成;
(2)写出A,B,C的分数坐标;
10.有一立方晶体由A,B两种原子组成,A原子占据晶胞顶角、体心、棱心
和面心;B原子占据的坐标位置为(1/4,1/4,1/4),(3/4,3/4,1/4),(3/4,1/4,
3/4),(1/4,3/4,3/4)。
试说明:
(1)晶体的组成;
(2)晶体所属的点阵型式;(3)怎样从球的堆积描述这一结构。
12.有一AB2型晶体,B按A1排列,A均匀填充于其正四面体空隙中,试问该晶体:
(1)所属晶系;
(2)所属点阵类型;
(3)A占据正四面体空隙的占有分数;(4)晶胞中各原子坐标。
13.金属锆为A3型结构,金属原子半径为158.3pm,试计算理想的六方晶胞参数和晶体密度。
(锆的相对原子质量为91.22)
14.已知金属Mg是Mg原子以A3堆积而成的,请给出镁晶体:
(1)所属晶系;
(2)所属点阵类型;(3)晶胞中镁原子个数及其分数坐标;
(4)Mg原子的配位数。
15.LaNi5是储氢材料,它是六方晶系,晶胞体积为90×10-24cm3,晶胞中有三个八面体空隙,六个四面体空隙,若全部空隙都填上氢原子,组成为LaNi5H9,问此合金中氢的密度是多少
16.金属W属立方晶系,已知W的晶胞参数为319.6pm,密度d为19.30g/cm3。
求金属的晶胞中含几个W原子属于什么堆积形式指出密置列的方向。
(W的摩尔质量为189.9g/mol)
17.金属铂为立方最密堆积结构,立方晶胞参数a=392.3pm,Pt的相对原子质量为195.0,试求金属铂的密度及原子半径。
18.低温下,Ar原子按立方最密堆积形成晶体,标准压力、0K(外推法)时晶胞参数a=531.1pm,请计算:
(1)该晶体的密度;
(2)Ar原子的体积;(3)晶体中原子间的最短距离;
19.有一立方晶系AB型离子晶体,A离子半径为97pm,B离子半径为181pm,按不等径圆球堆积的观点,请给出:
(1)B的堆积方式;
(2)A占据B的什么空隙;
(3)A占据该种空隙的分数;(4)该晶体所属点阵类型。
20.金属Ni属于立方晶系,测得其晶胞参数a和晶体密度d分别为352.4pm和8.906g·cm-3。
求金属Ni的一个晶胞中所含的原子数,指出Ni晶体中原子的堆积形式。
(Ni的相对原子质量为58.70)
21.金刚石立方面心晶胞的边长为356.6pm。
(1)写出晶胞中C原子的分数坐标;
(2)计算C—C键键长;
(3)计算C原子的空间利用率;(4)计算金刚石的晶体密度;
(5)说明金刚石的点阵型式
22.CaF2晶体的结构有如下特点:
Ca2+的空间排列方式与NaCl晶体中的Na+(或Cl-)的排列方式完全一样,而F-占据其四面体空隙中。
(1)F-占据四面体空隙的占有率为。
(2)CaF2晶体中F-的空间排列方式与CsCl晶体中的Cs+(或Cl-)的排列方式是否完全一样?
(3)Ca2+占据F-形成的面体空隙中(四、六、八),其占有率是。
(4)若Ca2+离子处于晶胞顶点,写出晶胞中所有离子的分数坐标。
23.金属钾是体心立方晶系,其构型见右图,晶胞长a=520pm。
(1)相隔最近的原子间的距离是多少?
(2)相隔第二近的原子间的距离是多少?
(3)每个钾原子周围有多少个相距最近的钾原子?
(4)每个钾原子周围相距第二近的原子有多少个?
(5)晶体钾的密度计算值是多少?
24.有一立方晶系的离子晶体,其结构如右图所示,试回答:
1.晶体所属的点阵形式;
2.已知rCs+=169pm,rCl-=181pm,Cs+,Cl-离子半径大致相近,试问此两种离于联合组成了何种型式的密堆积;
3.Cu2+处在何种空隙里?
4.指出各离子的配位情况?
南昌二中2014届化学竞赛基础练习(7)
晶体结构
(1)参考答案
1.D2.D
3.简单立方,立方体
4.立方最密堆积,八面体
5.简单立方,立方体6.41/482
7.61/661
8.八面体型;6。
9.(a)八面体(c)2×(100+140)pm=480pm(d)3.36g·cm-3
10.
(1)AB3C
(2)A(0,0,0)B(1/2,1/2,0)(0,1/2,1/2)(1/2,0,1/2)C(1/2,1/2,1/2)
11.
(1)A在晶胞中有1(顶角)+1(体心)+3(面心)+3(棱心)=8个B在晶胞中有4个;A2B;
(2)立方面心;(3)A进行简单立方堆积,B间隔地填入立方体空隙中。
12.
(1)立方晶系;
(2)立方P;(3)1/4;
(5)A:
(1/4,1/4,1/4);(3/4,3/4,3/4);B:
(0,0,0);(1/2,1/2,0);(0,1/2,1/2);(1/2,0,1/2)
13.a=2×158.3pm=316.6pmc=1.633×316.6pm=517.0pm(可从几何知识解得,可记住)
d=5.85g·cm-3
14.
(1)六方
(2)六方P(hp)(3)2个,(0,0,0),(1/3,2/3,1/2)(4)12
15.d=g·cm-3=0.167g·cm-3
16.属于A2型堆积。
17.d=21.45g·cm-3(各个粒子的相对位置是立方面心)r=138.7pm
18.
(1)d=
=g·cm-3=1.77g·cm-3
(2)VAr=a3×74.05/4pm3=2.77×107pm3(3)dAr-Ar=apm=375.6pm
19.==0.54
(1)A1堆积
(2)正八面体空隙(3)1(5)立方F
20.根据
得
属ccp,即立方最密堆积
21.
(1)(1/4,1/4,1/4);(3/4,3/4,1/4);(3/4,1/4,3/4);(1/4,3/4,3/4);(0,0,0);(1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2).
(2)lC-C=a=×356.6pm≈154.4pm
(3)=(8×r3)/a3=(8×(a)3)/a3=34.1%(碳原子半径为键长的二分之一)
(4)d==g·cm-3=3.51g·cm-3(5)立方面心
22.
(1)100%
(2)一样
(3)六50%
(4)Ca2+(0,0,0)(1/2,1/2,0)(1/2,0,1/2)(0,1/2,1/2)
F-(1/4,1/4,1/4)(1/4,1/4,3/4)(1/4,3/4,1/4)(3/4,1/4,1/4)(1/4,3/4,3/4)(3/4,1/3,3/4)(3/4,3/4,1/4)(3/4,3/4,3/4)
23.
(1)450pm
(2)520pm(3)8个(4)6个(5)0.925g/cm3
24.1.立方P
2.A1型(立方面心)堆积
3.八面体空隙中
4.Cu2+周围Cl-配位数6,Cs+配位数8;Cl-周围Cu2+配位数2,Cs+配位数4;Cs+周围Cl-配位数12,Cu2+配位数8。
南昌二中2014届化学竞赛基础练习(8)
晶体结构
(2)
1.Na2O为反CaF2型结构,晶胞参数a=555pm。
1.计算Na+的半径(已知O2-半径为140pm);
2.计算密度。
2.金属M的晶格是面心立方,密度为8.90g/cm3,计算:
1.Ni晶体中最邻近的原子之间的距离。
2.能放入Ni晶体空隙中的最大原子半径是多少?
3.由Ca,Ti和O组成的三元离子晶体的结构可看作Ca2+和O2-一起有序地进行立方最密堆积。
该晶体晶胞的顶点位置被Ca2+占据,体心位置被Ti4+占据,面心位置被O2-占据。
(1)画出晶胞,写出各离子的坐标参数;
(2)写出该晶体的化学式;
(3)写出该晶体的空间点阵型式;
(4)以Ti4+位置为晶胞顶点,写出各离子的分数坐标;
(5)判断该晶体中是否存在分离的络离子,简述理由。
4.经X射线分析鉴定,某一离子晶体属于立方晶系,其晶胞参数a=403.lpm。
晶胞顶点位置为Ti4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。
请据此回答或计算:
(1)用分数坐标表达各离子在晶胞中的位置。
(2)写出此晶体的化学式。
(3)指出晶体的点阵型式和结构基元。
(4)指出Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数。
(5)计算两种正离子的半径值(O2-半径为140pm)。
(6)Ba2+和O2-联合组成哪种型式的堆积?
(7)O2-的配位情况怎样?
5.镍砷合金的晶体如右图所示
(1)试画出该合金的晶胞图
(2)试写出该合金的化学式
(3)试计算该合金的密度(晶胞参数为a=360.2pm,c=500.9pm)
(4)写出各原子分数坐标
(5)Ni利As的配位数分别为多少?
它们各占有何种空隙类型?
6.金属金以面心立方晶格构型形成晶体,立方晶胞的边长(如右图)。
a=407.0pm:
(1)在金原子中相隔最近的原子之间的距离是多少?
(2)在一个金原子周围有多少个与之距离为(题1)中计算的值的金原子?
(3)金的密度是多大?
(4)证明金原子的填充因子(即立方
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- 南昌 二中届 化学 竞赛 基础 练习 晶体结构 AB 晶胞
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