结构化学题库与答案 (17)

9某二元离子晶体AB具有立方硫化锌型结构，试填写：                     

 该离子晶体的点阵型式：________________________；                 

 正离子A2+的分数坐标：_________________________；                 

 负离子B2-的分数坐标：_________________________；                

 晶胞中结构基元数目：__________________________；                 

 每个结构基元由多少个A2+和B2-组成：____________；               

 负离子B2-的堆积方式：_________________________；                 

 正离子所占空隙类型：__________________________；                 

 正离子所占空隙分数：__________________________；                 

 正离子至负离子间的静电键强度为：_____________ ；                 

 和负离子直接邻接的正离子与该负离子间的静电键强度总和：_______。 

9已知立方ZnS的立方晶胞参数a=541pm，Zn和S的相对原子质量分别为 65.4 和32.0， 试回答：                                                       

 和S原子在晶胞中的坐标参数；                                   

 —S键长；                                                      

 的晶体密度；                                                 

 计算330衍射面间距d330的值；                                

 估计衍射330的衍射强度。                                         

9已知立方ZnS(闪锌矿)晶体晶胞参数 a= 540.6？pm，求Zn—S键长。         

92属立方晶系，正当晶胞中含有4个钙原子， 其分数坐标为(0,0,0)，(0,1/2,1/2)， (1/2,0, 1/2)， (1/2,1/2,0)；八个氟原子，其分数坐标为(1/4,1/4,1/4)，(1/4,3/4,1/4)，(3/4,1/4,1/4)， (1/4,1/4,3/4)，(3/4,3/4,3/4)，(3/4,3/4,1/4)，(3/4,1/4,3/4)，(1/4,3/4,3/4)。                                  

 请绘出(110)晶面上原子的排布；                                   

 经测定晶胞参数a=545pm，请计算CaF2的密度；                      

 相对原子质量 Ca：40， F：19)                                    

 从(110)晶面上可以抽出何种平面正当单位格子？ 一个单位格子中有几个点阵点？ 一个点阵点代表的实际原子的种类与数目？ 正当单位格子的边长？                                                         

 若用 =154.2？pm的X-射线做光源，请计算(100)晶面的一级、二级衍射的sin 值。                                                     

9求典型CaF2型晶体的空间利用率。(正，负；负，负接触)                  

9有一AB2型立方晶系晶体，晶胞中有2个A，4个B。2个A的坐标是(1/4,1/4,1/4)， (3/4,3/4,3/4)；4个B的坐标是(0,0,0)，(0,1/2,/2)，(1/2,0,1/2)，(1/2,1/2,0)。请回答：                                                           

 就相对位置而言， B按何种方式堆积？                              

 占据其何种空隙？                                              

 占据这一空隙的占有率是多少？                                  

 该晶体属于何种点阵类型？                                       

 结构基元是什么？                                               

9写出用实验方法测定NaCl晶体点阵能(U)的Born-Haber循环，及所需数据的名称。                                                              

9有一立方晶系AB型离子晶体，A离子半径为66？pm，B离子半径为211？pm， 按不等径圆球堆积的观点，请给出：                                           

 的堆积方式；                                                   

 占据B的什么空隙；                                              

 占据该种空隙的分数；                                           

 该晶体的结构基元；                                              

 该晶体所属点阵类型。                                            

9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：                                           

 的堆积方式；                                                   

 占据B的什么空隙；                                              

 占据该种空隙的分数；                                           

 该晶体的结构基元；                                              

 该晶体所属点阵类型。                                            

9的堆积方式；                                                   

 占据B的什么空隙；                                              

 占据该种空隙的分数；                                           

 该晶体的结构基元；                                              

 该晶体所属点阵类型。                                            

9已知NaCl型离子晶体的晶胞参数a的数据如下：                         

9晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分Ni2+被氧化成Ni3+， 成为NixO(x<1)。今有一批NixO，测得晶体密度为6.47g·cm-3，用波长=0.154？nm 的Ｘ-射线通过粉末衍射法测得立方晶胞111面反射的 =18.71°(sin =0.3208)， Ni相对原子质量为58.7。                                

 求出NixO的立方晶胞参数；                                 

 计算NixO中的x值，写出注明Ni价态的化学式。               

 在NixO中负离子O2-的堆积方式，Ni占据哪种空隙，其占据率是多少？                                                         

9已知离子半径：Ca2+？99？pm，Cs+？182？pm，S2-？184？pm，Br-？195？pm。若立方晶系CaS和CsBr晶体均服从离子晶体的结构规则， 试判断这两种晶体的正负离子的配位数、配位多面体的型式、负离子的堆积方式及晶体的结构型式。            

9已知KCl晶体具有NaCl型结构， Cl-和K+离子半径分别为181pm和133pm，则KCl晶体之晶胞参数 a= ___________________。                           

9已知Ca2+和O2-的离子半径分别为99？pm和140？pm， 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，晶体所属的点群为_____________， 晶胞参数为_________________， 晶体密度为________________。(Ca的相对原子质量40.0)                              

9实验测得钙离子的半径=99？pm，硫离子的半径=184？pm。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晶体中，K+的半径为133？pm，KBr的键长为328？pm， 其负离子配位多面体的形状为-------------------------------------------------------- (    ) 

 直线形 正方形                                    

 四面体形 八面体形                                  

9已知KCl晶体属于立方晶系， 晶面间距d100=629？pm， 试写出其晶胞参数a ；                                                     

 从氯化钾晶体粉末衍射图可知， 衍射峰的sin2 的比为3：4：8：11：12：16：19：20：24：…， 试确定其点阵型式；                           

 和Cl相对原子量分别为39.04和35.45，氯化钾晶体密度1.99g/cm3，试计算其晶胞中K+和Cl-的数目；                                 

 把氯化钾晶体抽象为点阵时，一个阵点所代表的内容是什么；          

 设纸面为ab平面，试描出KCl晶胞在ab平面上的投影，并画出(110)和(100)晶面。                                                     

9具有六方ZnS型结构的SiC晶体，其晶胞参数 a=308？pm，c=505？pm。        

 按比例画出这个六方晶胞，并标出晶胞参数；                    

 写出Si，C的分数坐标，说明晶胞中有几个SiC；                   

 说明点阵型式，及每个点阵点代表的结构基元的内容；            

 计算Si—C键长。                                              

9已知KIO3晶体为立方晶系，a=446？pm， 原子的分数坐标分别为：K (0,0,0)，(1/2,1/2,1/2)；O (0,1/2,1/2)，(1/2,0,1/2)，(1/2,1/2,0)。请回答：                  

 该晶体属何种点阵型式；                                          

 计算I—O，K—O的最短距离；                                         

 画出(100)，(110)，(111)晶面上原子的排布。                         

9-SiC为立方面心金刚石型结构，晶胞参数为 a=435.8？pm，C相对原子质量   

 写出晶胞中各原子的分数坐标；                                    

 指出晶体的点阵类型，每一点阵点所代表的结构基元；                

 原子周围Si原子的配位数，Si原子周围C原子的配位数；              

 计算晶体密度和晶体中Si—C键的键长；                              

 计算200面衍射的Bragg角。                                        

9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：                                                                   

 所属晶系；                                                     

 所属点阵类型；                                                  

 占据正四面体空隙的占有分数；                                   

 结构基元；                                                      

 晶胞中各原子坐标。                                              

9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：                                                     

 晶体的组成；                                                    

 晶体所属的点阵型式；                                            

 怎样从球的堆积描述这一结构。                                    

9钙钛矿具有边长为384？pm的立方晶胞，Ca，Ti和Ｏ原子分别处在它的顶角、体心和面心的位置上，相对原子质量：Ca，40.08； Ｏ，16.00； Ti，47.90。            

 给出钙钛矿的化学式；                                            

 计算晶体密度；                                                  

 描述三种离子的配位情况。                                        

9什么是鲍林(Pauling)规则？CaTiO3晶体为立方晶系，晶胞中顶点位置由Ti4+占据，体心位置由Ca2+占据，所有的棱心位置由O2-占据。若离子半径为：=130？pm，=68？pm，=129？pm。             

 指出晶体的点阵类型和每个原子的分数坐标；                       

 试用Pauling规则解释其配位和电价(说明理由)。                    

9某离子型晶体经Ｘ-射线分析鉴定属于立方晶系，晶胞参数a=400？pm。晶胞中顶点位置为Mg2+占据，体心位置为K+占据，所有的棱心位置为F-占据。      

 写出晶体的化学组成，用分数坐标示出离子在晶胞中的位置；          

 指出晶体的点阵类型；                                            

 指出晶体中Mg2+的F-配位数，K+的F-配位数；                     

 若=65？pm，=136？pm，=134？pm，说明正负离子配位是否合理；                                      

 晶体是否符合Pauling的电价规则，晶体中有无分立的配离子集团？    

9举例说明Pauling关于离子晶体结构的电价规则的内容。                 

9已知SiO2晶体中硅的离子半径=41pm，氧的离子半径=140？pm，Si—O键长为160？pm。 问Si4+的配位数CN+是__________，O2-的配位数CN-是_______________，·Si和O是以_____________键结合。    

9铝在硅酸盐中的作用为_______________________。                     

9030半径为R的圆球进行密堆积， 求算两个共面的四面体空隙的中心距离。(以R为单位表示)                                                         

92具有金刚石型结构，Co2+为八面体配位。                          

 试按电价规则求Co—F键的静电键强度；                              

 求F-的配位数。                                                 

92O属立方晶系晶体， Z=2， 原子分数坐标为：                        

 ： (1/4，1/4，1/4)， (3/4，3/4，1/4)， (3/4，1/4，3/4)， (1/4，3/4，3/4)    

 ：  (0，0，0)， (1/2，1/2，1/2)                                        

 若Ag放晶胞原点， 重新标出原子分数坐标；                          

 标明Ag和O的配位数和配位型式；                                   

 晶体属哪个点群。                                                

9从NaCl晶体结构出发：                                               

 除去其中全部Na+，剩余Cl-是什么结构型式；                      

 除去其中全部Cl-，剩余Na+是什么结构型式？                     

9两个 MX6八面体共面连接时，M—M 间最大距离是多少？(以 M—X 为单位)  

9两个 MX4四面体共面连接时，M—M 间最大距离是多少？(以 M—X 为单位)  

9要使正负离子接触，负负离子也接触时，(1)四面体，(2)八面体的r+/r-数值是多少？                                                           

9试用电价规则说明PO43-是分立的离子团。                              

9八面体配位的Fe2+有高自旋(HS)和低自旋(LS)两种可能， 哪种半径大？     

9+和Ag+哪一个具有较强的极化力；                              

 -和I-哪一个容易被极化；                                     

 和NaI哪一种共价键成分高？                                  

9结构中Ni处在As的六方最密堆积的八面体配位中， 由此可推出这些八面体是共____________连接的。                                          

92O为反萤石型(反CaF2型)结构，a=555pm，求算：                   

 +的半径(已知O2-为140？pm)；                                     

 晶体密度。                                                       

9层型硅酸盐硅氧骨干连接的基本特征是______________________。        

9半径为100？pm的A原子进行最密堆积， B原子填满八面体空隙：              

 这种结构属于什么型式；                                          

 结构基元是什么；                                                

 原子间最近距离是多少；                                         

 相邻B原子的配位多面体共用什么几何元素？                        

9，4A和5A型分子筛的化学组成表达式为______________________。       

9型分子筛最大孔窗由几个Si(或Al)和几个O原子组成？                   

9常用晶格能来表示键的强弱；用偶极矩来量度极性的大小。                                                          

9-，He 和 Li+的相对有效半径由大到小的次序为__________。          

9晶体中负离子的堆积型式为_______，正离子填入_______空隙中。    

9晶体中负离子的堆积型式为_______，正离子填入_______空隙中。    

9晶体中负离子的堆积型式为_______，正离子填入_______空隙中。    

92 晶体中负离子的堆积型式为_______，正离子填入_______空隙中。    

9两个 MX6八面体共顶点连接时，M—M 间最大距离是多少？(以 M—X 为单位)  

9两个 MX6八面体共棱连接时，M—M 间最大距离是多少？(以 M—X 为单位)    

9两个 MX4四面体共顶点连接时，M—M 间最大距离是多少？(以 M—X 为单位)  

9两个 MX4四面体共棱连接时，M—M 间最大距离是多少？(以 M—X 为单位)    

9晶体的空间点阵型式为___________。                            

9晶体的空间点阵型式为___________。                            

9晶体属六方ZnS 型结构，I-的堆积方式为_______________，Cu+占___________空隙，I-的配位数为__________，一个点阵点代表__________________， I-的分数坐标为__________________，Cu+的分数坐标为___________。       

9已知 KIO3晶体为立方晶系，原子分数坐标分别为：K：(0,0,0)；I：(1/2,1/2,1/2)；O：(0,1/2,1/2)；(1/2,0,1/2)；(1/2,1/2,0)。请画出KIO3的晶胞，K 和 I 的氧配位数各为多少，每个氧为多少个配位多面体公用？                                      

9已知K+的离子半径为138？pm，I5+为94？pm，O2-为140？pm，KIO3晶体遵循离子晶体结构规则，K+和I5+占据何种空隙，它们的氧配位数各为多少？                 

9已知CsBr晶体服从离子晶体结构规则，正负离子半径比值为0.84，问负离子作哪种堆积？负离子配位多面体是怎样连接的？                                

9已知PbO2晶体服从离子晶体结构规则，属金红石型结构，正负离子半径比值为0.，问负离子形成哪种配位多面体？负离子配位多面体是怎样连接的？        

9已知SrS 晶体服从离子晶体结构规则，正负离子半径比值为0.730，问负离子作哪种堆积？负离子配位多面体是怎样连接的？                                

9金红石(TiO2)晶体属简单四方点阵，Z=2，结构基元为____________________，Ti4+离子占________________空隙，所占空隙的分数为_____________________  

92晶体为面心立方点阵，立方晶胞 Z=4，结构基元为____________________，Ca2+离子占_____________空隙，所占空隙的分数为________________。        

92+离子占_____________空隙，所占空隙的分数为________________。        

9立方ZnS 晶体为面心立方点阵，立方晶胞 Z=4 ，结构基元为_________________，Zn2+离子占_____________空隙，所占空隙的分数为________________。        

9晶体为简单立方点阵，立方晶胞 Z=1 ，结构基元为_________________，Cs+离子占_____________空隙，所占空隙的分数为________________。        

9晶体中结构基元为_________________，空间点阵为__________________，Na+离子占_____________空隙，所占空隙的分数为________________          

9晶体属CsCl型结构，负离子配位多面体之间共用顶点时，Cs+离子之间的距离为__________a，共用棱时，Cs+离子之间的距离为__________a， 共用面时，Cs+离子之间的距离为__________a，这三者的比值为____：___：____。   

9计算两个MX6正八面体共顶点、共面、共棱连接时M—M间的最大距离(以M—X为单位)。                                                             

9计算两个MX4正四面体共顶点、共面、共棱连接时M—M间的最大距离(以M—X为单位)。                                                             

9按下列内容比较CsCl和NaCl晶体，并说明造成两者构型不同的关键结构因素。                                                                  

 负离子的堆积方式；                                              

 正离子所占空隙类型；                                            

 正离子所占空隙的百分数；                                         

 结构基元及一个立方晶胞中结构基元的数目。                        

9四方晶系的金红石晶体结构中，晶胞参数a=b=458？pm，c=298？pm，晶胞中各个原子的分数坐标为：                                                     

 4+： (0，0，0) (1/2，1/2，1/2)；                               

 2-： (0.31，0.31，0)；(0.69，0.69，0)；(0.81，0.19，1/2)；(0.19，0.81，1/2).                            

 试计算(0，0，0)处的Ti原子与(0.31，0.31，0)处的O原子间距离。.                 

9在立方晶系的CaTiO3晶胞中，顶点位置由Ti4+占据，体心位置由Ca2+占据，所有的棱心位置由O2-占据，已知离子半径为：= 130？pm， =68？pm， =129？pm        

 指出晶体的点阵类型；                                            

 写出各原子的分数坐标；                                          

 试用Pauling规则解释其配位和电价。                               

9在钛酸钙的立方晶胞中 ，O2-与较大的Ca2+联合构成A1型结构，较小的Ti4+安放在O2-的八面体空隙中，写出：              

 2+，Ti4+，O2-的分数坐标；                     

 2+和Ti4+分别与O2-的配位数，彼此间距离；      

 该晶体所属点阵。                                                

9已知立方ZnS的晶胞参数为a=541pm，Zn和S的相对原子质量分别为65.4和32.0，请回答：                                                        

 立方ZnS晶体所属点阵类型和结构基元；                             

 和S原子在晶胞中的分数坐标；                                   

 和S的配位数；                                                 

 的晶体密度；                                                 

 计算330的面间距d330 ；                                    

 估计衍射330的衍射强度。                                         

9请根据立方ZnS的结构回答下列问题：                                  

 点阵型式                                                      

 结构基元                                                      

 2+离子和S2-离子在晶胞中的分数坐标               

 和S的配位数                                                 

 离子所占空隙的种类及占据此类空隙的分数(说明推算过程)        

9立方ZnS的晶胞参数为a=541pm，Zn和S的相对原子质量分别为65.4和32.0，请计算：                                                               

 —S键的键长；                                                  

 d220 ；                                                  

 衍射330的衍射强度。                                             

9某立方晶系的离子型晶体，其结构如图所示，回答下列问题：               

 晶胞中各原子坐标；                                              

 该晶体所属的点阵型式；                                          

 已知Cs+(=169？pm)和Cl-(=181？pm)大小相近，问两种离子联合组成了何种型式的密堆积？                

 晶体中有无分立的配离子基团，若有，其结构如何？                   

 2+离子处在何种间隙里？                                 

 -对Cu2+和Cs+的配位数各是多少？             

9钼有一种含氧酸根[MoxOy]z-，其中x，y和z都是正整数；Mo呈+6价。O呈-2价.可按下面的步骤来理解该含氧酸根的结构：         

 所有Mo原子的配位数都是6，形成[MoO6]n-，呈正八面体构型，称为"小八面体"；                                             

 六个"小八面体"共棱连接可构成一个"超八面体"；                    

 个"超八面体"共用2个"小八面体"可构成一个"孪超八面体"；          

 从一个"孪超八面体"中取走3个"小八面体" ， 得到的"缺角孪超八面体"便是本题的[MoxOy]z-。                     

 回答：                                                                

 小八面体"的化学式[MoO6]n-中n=_______；           

 超八面体"的化学式是_________；                                 

 孪超八面体"的化学式是________________；                        

 缺角孪超八面体"的化学式是________________。                    

9已知：=77pm，=181 pm，在-TICl3中Cl-作A3型密堆积排列：                                           

 3+占据何种类型的空隙？                                 

 占据该类空隙的分数及理由是什么？                               

 占据该类空隙的方式有几种？                                     

9用电价规则说明HClO4，H2SO4，H3PO4，H4SiO4的酸性依次减弱。                                                        

9简述何谓离子半径。                                                

9由于生成条件不同，C60分子可堆积成不同的晶体结构，如立方最密堆积和六方最密堆积结构，前者的晶胞参数a=1420？pm，后者的晶胞参数a=b=1002？pm，c=1639？pm。                                                    

 画出C60的结构沿四重轴方向的投影图，用分数坐标示出分子间多面体空隙的中心位置(每种多面体空隙只写一种即可)；            

 在C60的和hcp结构中，各种多面体空隙理论上能容纳的"小球"的最大半径是多少？                                              

 60与K+可形成组成为K3C60的超导材料，在其立方面心晶胞中，K+占据什么多面体空隙？占据空隙的百分数是多少？   

9黄铁矿(FeS2)的晶体结构与NaCl的晶体结构相似：Fe原子和S2原子团分别处在与Na+和Cl-相当的位置上。实验测得黄铁矿的密度为5.01？g·cm-3，CuK 射线在8.17°产生一级衍射，试由这些数据计算Avogadro常数。                                                        

9某晶体经X射线分析鉴定属立方晶系，晶胞顶点位置为某金属Mα+占据，体心位置为K+占据，所有棱心位置为F-占据，回答下列问题：

(1)M金属离子的价数；

(2)该晶体的点阵形式；

(3)Mα+和K+的F-配位数分别是多少；

(4)是否满足Pauling电价规则。

92晶体中每个Ca都在其余Ca和F的层层包围之中，其中第一层是____个_____，第二层是____个_____，第三层是_____个_____。

9091β笼（去顶八面体）有_____个四员环，_____个六员环，_____个八员环。