胡波——原子晶體

1、2009級(jí)高二化學(xué)競(jìng)賽結(jié)構(gòu)化學(xué)練習(xí)原子晶體（胡波題庫(kù)）a組 12 60 30如圖：晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)原子，試觀察右邊圖形，回答：這個(gè)基本結(jié)構(gòu)單元由 個(gè)硼原子組成，鍵角是 ，共含有 個(gè)bb鍵。 （1）原子 （2）si3n4 （3）3sicl42n26h2si3n412hcl氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度大、熔點(diǎn)高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。工業(yè)上曾普遍采用高純硅與純氮在1300反應(yīng)獲得。（1）氨化硅晶體屬于 晶體；（填晶體類型）（2）已知氮化硅的晶體結(jié)構(gòu)中，原子間都以單鍵相連，且n原子和n原子、si原子

2、和si原子不直接相連，同時(shí)每個(gè)原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請(qǐng)寫出氮化硅的化學(xué)式 ；（3）現(xiàn)用四氯化硅和氮?dú)庠跉錃鈿夥毡Ｗo(hù)下，加強(qiáng)熱發(fā)生反應(yīng)，可得到較高純度的氮化硅。反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。b組 （1）4 4（2）a(kcl)a(nacl)1.14 (kcl)(nacl)0.853（3）8（4）3.54(g.cm3)（5）8 16 2 4（6）4 共價(jià)鍵 范德華力晶體的最小重復(fù)單位是晶胞，晶胞一般為平行六面體（立方晶格為立方體）。nacl屬立方面心晶格，在nacl晶胞中8個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)na（頂點(diǎn)處的微粒為8個(gè)晶胞共有），6個(gè)面心處各有一個(gè)na（面心處的微粒為兩個(gè)晶胞共有），故我們說(shuō)na形成立方面心晶

3、格，而在該晶胞的12條棱的中點(diǎn)處各有一個(gè)cl（棱心處的微粒為4個(gè)晶胞共有），在該立方晶胞的體心處還有一個(gè)cl（立方體內(nèi)的微粒為一個(gè)晶胞獨(dú)有），故cl也形成立方面心晶格。（1）按上述微粒數(shù)的計(jì)算規(guī)則，則一個(gè)nacl晶胞中有_個(gè)na，_個(gè)cl。（2）kcl和nacl的晶格型式相同。已知na離子的半徑是cl離子的0.5倍，而又是k離子的0.7倍，計(jì)算：kcl晶胞和nacl晶胞的邊長(zhǎng)之比；kcl和nacl晶體的密度之比。（3）將nacl晶胞中的所有cl去掉，并將na全部換成c原子，再在每?jī)蓚€(gè)不共面的“小立方體”中心處各放置一個(gè)c原子便構(gòu)成了金剛石的一個(gè)晶胞，則一個(gè)金剛石的晶胞中有_個(gè)c原子。（4）計(jì)算

4、金剛石的密度。（已知c原子的半徑為7.71011m）（5）白硅石sio2屬ab2型共價(jià)鍵晶體。若將金剛石晶胞中的所有c原子換成si原子，同時(shí)在每?jī)蓚€(gè)相鄰的si原子（距離最近的兩個(gè)si原子)中心聯(lián)線的中點(diǎn)處增添一個(gè)o原子，則構(gòu)成sio2晶胞，故sio2晶胞中有_個(gè)si原子，_個(gè)o原子，離o原子最近的si原子有_個(gè)，離si原子最近的o原子有_個(gè)。（6）干冰（固態(tài)co2）屬于分子晶體。若把每個(gè)co2分子抽象為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)（微粒)，則其晶胞也屬于立方面心晶格，故一個(gè)干冰晶胞中有_個(gè)co2，在干冰分子中，原子之間靠_結(jié)合，co2分子之間靠_結(jié)合。 （1）caf2（螢石）（2）面心立方 ab2 cac2 第一

5、問(wèn)中的mx2是離子型晶體，ca和cc2之間是離子鍵，但cc2中是以共價(jià)鍵結(jié)合，屬于混合型晶體。（3）范德華力（層與層之間的距離大，結(jié)合力（范德華力）小，各層可以滑動(dòng)）；離域鍵（離域鍵的電子能自由流動(dòng)） (bn)n 大于 因?yàn)榈碾娯?fù)性較大，鍵上的電子在很大程度上被定域在氮的周圍，不能自由流動(dòng)，故(bn)n不導(dǎo)電，是理想的電絕緣體。下面是有關(guān)晶體的系列題目（1）設(shè)想從cscl晶格中除去一半cs離子，使cl周圍成為四面體配位，這樣得到的mx2是 （化學(xué)式）結(jié)構(gòu)。（2）根據(jù)右圖晶體結(jié)構(gòu)，回答：寫出該物質(zhì)的晶胞類型 寫出該物質(zhì)的化學(xué)簡(jiǎn)式 （大球用a表示，小球用b表示）中學(xué)化學(xué)學(xué)過(guò)這樣類型的物質(zhì)，請(qǐng)舉一

6、例寫出其化學(xué)式，并說(shuō)明其中鍵型和1中mx2相同嗎？（3）石墨是層狀結(jié)構(gòu)，在石墨中具有三種不同的作用力，除了共價(jià)鍵，其中 可以解釋始末的滑膩感， 可以解釋導(dǎo)電、傳熱的性質(zhì)；石墨的化學(xué)式可以寫成(c2)n，看右圖，根據(jù)石墨化學(xué)式形式寫出它的等電子體白石墨的化學(xué)式 ； 正象石墨在高溫高壓下可轉(zhuǎn)化成金剛石結(jié)構(gòu)一樣，白石墨在51069106kpa和15001800k下能轉(zhuǎn)變?yōu)楹蛕ns相似的結(jié)構(gòu)，稱金剛硼，據(jù)測(cè)試其硬度 金剛石（大于，小于，等于）為什么石墨導(dǎo)電而白石墨不導(dǎo)電呢？ 2 2 231 2.24石墨的片層與層狀結(jié)構(gòu)如右圖：其中cc鍵長(zhǎng)為142pm，層間距離為340pm（1pm1012米）。試回答：

7、（1）片層中平均每個(gè)六圓環(huán)含碳原子數(shù)為 個(gè)；在層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個(gè)六棱柱（如abcdefa1b2c3d4e5f6）含碳原子數(shù) 個(gè)。（2）在片層結(jié)構(gòu)中，碳原子數(shù)、cc鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為 。（3）有規(guī)則晶體密度的求算方法：取一部分晶體中的重復(fù)單位（如六棱柱abcdefa1b2c3d4e5f6），計(jì)算它們的質(zhì)量和體積，其比值即為所求晶體的密度，用此法可求出石墨晶體的密度為 g/cm3（保留三位有效數(shù)字）。 （碳原子在小正方體不相鄰的四個(gè)頂點(diǎn)上，硅原子在大正方體的十二條棱的中點(diǎn)上） 21 arcos (1/3) 4a/3 15/2naa3sic是原子晶體，其結(jié)構(gòu)類似金剛石，為c、si兩原子依次相間排

8、列的正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如右圖所示為兩個(gè)中心重合，各面分別平行的大小兩個(gè)正方體，其中心為一si原子，試在小正方體的頂點(diǎn)上畫出與該si最近的c的位置，在大正方體的棱上畫出與該si最近的si的位置。兩大小正方體的邊長(zhǎng)之比為_(kāi)；sicsi的鍵角為_(kāi)（用反三角函數(shù)表示）；若sic鍵長(zhǎng)為a cm，則大正方體邊長(zhǎng)為_(kāi)cm；sic晶體的密度為_(kāi)g/cm3。 3.54g/cm3已知金剛石中cc鍵長(zhǎng)為1.541010m，那么金剛石的密度為 。 （1）bbr3pbr33h2bp6hbr（2）bbr3：平面正三角形，pbr3：三角錐形（3）每個(gè)晶胞中有4個(gè)bp（4）晶胞體積v1.0921022cm3 4m/na

9、v2.554g/cm3（5）207pm磷化硼（bp）是一種有價(jià)值的耐磨硬涂層材料，這種陶瓷材料可作為金屬表面的保護(hù)薄膜。它是通過(guò)在高溫氫氣氛圍下（750）三溴化硼和三溴化磷反應(yīng)制得。bp按四面環(huán)繞的形式立方緊密堆積結(jié)構(gòu)結(jié)晶，如右圖所示。（1）寫出生成磷化棚的反應(yīng)方程式（2）畫出三溴化硼和三溴化磷的空間結(jié)構(gòu)式（3）給出基于磷化硼化學(xué)式的晶胞總組成（4）計(jì)算當(dāng)晶胞晶格參數(shù)為478pm（即圖中立方體的每條邊長(zhǎng)為478pm）時(shí)的磷化硼密度。（5）計(jì)算磷化硼中硼原子和磷原子之間的最近距離 （1）（2）b原子：（0,0,0） （1/3，2/3，1/2）或（2/3，1/3，1/2） n原子：（0，0，1/2

10、） （1/3，2/3，0）或（2/3，1/3，0）（3）2.27g/cm3（4）dbn361.5156.5pm最簡(jiǎn)單的二元硼氮化合物可以通過(guò)下列反應(yīng)合成：b2o3(l)2nh3(g)2bn(s)3h2o(g)反應(yīng)產(chǎn)生的氮化硼的結(jié)構(gòu)與石墨結(jié)構(gòu)相類似，但上、下層平行，b、n原子相互交替（見(jiàn)圖）。層內(nèi)bn核間距為145pm，面間距為333pm。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）試畫出層狀六方氮化硼的晶胞。（2）寫出晶胞中各原子的原子坐標(biāo)。（3）試計(jì)算層狀六方氮化硼晶體的密度。（4）在高壓（60kbar）、高溫（2000）下，層狀六方氮化硼晶體可轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，它與金剛石有類似結(jié)構(gòu)。若立方氮化硼晶胞的邊長(zhǎng)為36

11、1.5pm，試計(jì)算立方氮化硼晶體中bn鍵的鍵長(zhǎng)。 （1）原子 sp3 10928 椅 （2）（空隙長(zhǎng)度等于碳、硅原子直徑和） （3），一個(gè)碳原子周圍是六個(gè)碳原子 132 空隙 相錯(cuò) （4）12 2d/3 硅 （5）晶胞質(zhì)量為4(12.0128.09)/na g，晶胞體積為(1.170.77)1084/3cm3，密度為2.96 偏差：(2.963.217)/3.2177.94%（數(shù)據(jù)可以有偏離，但應(yīng)給出負(fù)號(hào)） 密度偏小，說(shuō)明實(shí)際晶胞體積比計(jì)算值小，即碳、硅原子間的距離應(yīng)比兩個(gè)半徑小，實(shí)際上碳、硅原子間有共價(jià)鍵作用，而不能假設(shè)成相切（是相交）。 （6）38.3%41.7%（利用原子體積與晶胞體積之

12、比） 求下限：同5中求密度的方法，求得38.3%； 求上限：根據(jù)密度理論值求出晶胞體積，求得41.7%碳化硅（sic）俗名“金剛砂”，有類似金剛石的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。其空間結(jié)構(gòu)中碳硅原子相間排列，右圖所示為碳化硅的晶胞（其中為碳原子，為硅原子）。已知：碳原子半徑為7.71011m，硅原子半徑為1.171010m，sic晶體密度為3.217g/cm3）（1）sic是 晶體，碳、硅原子雜化類型都是 ，鍵角都是 ，三個(gè)碳原子和三個(gè)硅原子相間構(gòu)成一個(gè) 式（船、椅）六元環(huán)。（2）如右圖所示碳化硅晶胞，從立方體對(duì)角線的視角觀察，畫出一維空間上碳、硅原子的分布規(guī)律（注意原子的比例大小和相對(duì)位置，至少畫兩個(gè)周期）（

13、3）從與對(duì)角線垂直的平面上觀察一層碳原子的分布，請(qǐng)?jiān)诙S平面是畫出碳原子的分布規(guī)律（用表示，至少畫15個(gè)原子，假設(shè)片層碳原子間分別相切）；計(jì)算二維空間上原子數(shù)、切點(diǎn)數(shù)和空隙數(shù)的比例關(guān)系 再考慮該片層結(jié)構(gòu)的上下各與其相鄰的兩個(gè)碳原子片層。這兩個(gè)碳原子的片層將投影在所畫片層的 （原子、切點(diǎn)、空隙）上，且這兩個(gè)片層的碳原子 （相對(duì)、相錯(cuò)）（4）如果我們以一個(gè)硅原子為中心考慮，設(shè)sic晶體中硅原子與其最近的碳原子的最近距離為d，則與硅原子次近的第二層有 個(gè)原子，離中心原子的距離是 ，它們都是 原子。（5）如果我們假設(shè)碳、硅原子是剛性小球，在晶體中彼此相切，請(qǐng)根據(jù)碳、硅原子半徑計(jì)算sic的密度，再根據(jù)理

14、論值計(jì)算偏差，并對(duì)產(chǎn)生偏差的原因作一合理解釋。（6）估算sic晶體的原子占據(jù)整個(gè)空間的百分?jǐn)?shù)，只需給出一個(gè)在5%以內(nèi)的區(qū)間。 mgb2 或 abc，c軸向上今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39k呈超導(dǎo)性，可能是人類對(duì)超導(dǎo)認(rèn)識(shí)的新里程碑。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，下圖是該晶體微觀空間中取出的部分原子沿c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）由下圖可確定硼化鎂的化學(xué)式為： 。（2）在下圖右邊的方框里畫出硼化鎂的一個(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

15、球，硼原子用小黑球表示）。abc，c軸向上 （1）由于金屬原子的配位多面體是六角棱柱體，位于兩層間的堿金屬原于應(yīng)分別與上層和下層的6個(gè)碳原子接觸，若假定純石墨的層間距為碳原子半徑的2倍，則金屬配合物中的金屬原子會(huì)推壓各層而遠(yuǎn)離開(kāi)一定距離，這一距離很容易從簡(jiǎn)單的幾何圖形估算。橫斷面穿過(guò)六邊形的長(zhǎng)對(duì)角線部分，是一個(gè)矩形（）。金屬原子的直徑加上純石墨中的層間距應(yīng)該等于這個(gè)矩形的對(duì)角線，此矩形的兩邊分別為石墨六邊形的對(duì)角線和mc8結(jié)構(gòu)中的層間距。例如對(duì)于鉀的中性原子，則層間距為：dk0(3.344.70)22.8221/2753pm。它是很長(zhǎng)的，而對(duì)于正離子，則層間距為：dk(3.342.66)22.

16、8221/2530pm。它非常接近實(shí)驗(yàn)值。因此，可得出結(jié)掄：堿金屬在這種結(jié)構(gòu)中是以正離子形式存在。對(duì)于其它金屬離子什算的層間距值也與所給數(shù)據(jù)一致：drb563pm，dcs608pm （2）鋇也以正離子形式存在，則層間距為：dba2(3.342.70)22.8221/2534pm （3）由于分子式為bac8，故1個(gè)ba原子對(duì)應(yīng)8個(gè)c原子，而1個(gè)六梭往中含2個(gè)c，即1/6122，故ba占據(jù)的六梭往數(shù)的百分比（占有率）為2/8100%25% （4）自由電子增多，導(dǎo)電性增加，屬電子流動(dòng)性的金屬型導(dǎo)體。近來(lái)，碳的多晶體（特別是富勒烯，當(dāng)然也包括石墨）的性質(zhì)再次引起研究者的關(guān)注，因?yàn)樗鼈冊(cè)诮饘僭优浜衔镏?/p>

17、可以作為大配體，并使金屬原子配合物具有不同尋常的電物理性能。石墨與堿金屬蒸氣在高壓下相互作用，形成了分子式為mc8的新化合物。這些化合物具有層狀結(jié)構(gòu)，層與層間原子的排列方式是：一層中的碳原子恰好位于另一層中的碳原子之上；而金屬原子位于層之間、六棱柱中心處（配位數(shù)為12）。金屬原子為鉀時(shí)，層間距為560pm；金屬原子為銣時(shí)，層間距為540pm；金屬原子為銫時(shí)，層間距為590pm。下表給出一些堿金屬的原子和離子半徑。已知純凈石墨的層間距是334pm，而在同一層中的碳原子間的距離很短，等于141pm。堿金屬原子半徑（pm）m離子半徑（pm）鉀235133銣248148銫268169（1）在這化合物中

18、，堿金屬的狀態(tài)是 （陽(yáng)離子還是中性原子）？通過(guò)計(jì)算說(shuō)明。（2）假定鋇原子半徑為221pm，鋇離子的半徑是135pm。金屬原子為鋇時(shí)，這類化合物的層間距可能是 （3）由鋇原子所占據(jù)的碳原子構(gòu)建的六棱柱的數(shù)目是六棱柱總數(shù)的 （4）這些化合物的導(dǎo)電性屬于 （金屬、半導(dǎo)體或絕緣體）。 （1）4個(gè) （2）（0，0，0），（0，0，1/2），（1/3，2/3，0），（2/3，1/3，1/2） （3）2.27 gcm3 （4） （5）離子鍵或靜電作用 （6）lic2 （7）4nio4lioho24linio22h2o （8）linio2li1xnio2xlixe （9）al無(wú)變價(jià)，因此與之對(duì)應(yīng)的li不能脫嵌

19、。石墨晶體由層狀石墨“分子”按abab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）寫出晶胞內(nèi)各碳的原子坐標(biāo)。 （3）已知石墨的層間距為334.8 pm，cc鍵長(zhǎng)為142 pm，計(jì)算石墨晶體的密度為 。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)：li1xc6xlixelic6 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lic6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lic6中，li與相鄰石墨六元環(huán)的作用力屬何種鍵型？

20、（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linio2。已知linio2中l(wèi)i和ni3均處于氧離子組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，試寫出反應(yīng)方程式 （8）寫出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，用鋁取代部分鎳形成lini1yalyo2?？煞乐估黼x子完全脫嵌而起到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用，為什么？ c組 石墨層型分子結(jié)構(gòu)示于下圖（a），晶胞示于下圖（b），在晶胞中六重軸位置示于下圖（c），圖中數(shù)字單位為pm。 由上

21、圖（a）可見(jiàn)，在層型石墨分子結(jié)構(gòu)中，六元環(huán)中心具有六重軸對(duì)稱性，而每個(gè)c原子則具有六重反軸對(duì)稱性。晶胞邊長(zhǎng)a和b可按下式計(jì)算：ab2142pmcos30o246pm晶胞面積可按下式計(jì)算：absin60o246pm246pmsin60o5.24104pm2晶胞中含2個(gè)c原子，3根cc鍵。層型石墨分子中cc鍵長(zhǎng)為142 pm，試根據(jù)它的結(jié)構(gòu)畫出層型石墨分子的原子分布圖，畫出二維六方素晶胞，用對(duì)稱元素的圖示記號(hào)標(biāo)明晶胞中存在的全部六重軸，并計(jì)算每一晶胞的面積、晶胞中包含的c原子數(shù)和cc鍵數(shù)。 （1）sic六方晶胞的軸比c/a505pm/308pm1.64，si原子和c原子的共價(jià)半徑分別為113 pm

22、和77 pm，參照這些數(shù)據(jù)和原子的坐標(biāo)參數(shù)，畫出sic的六萬(wàn)晶胞如下圖所示。 （a） （b）（2）一個(gè)晶胞含有的c原子數(shù)為4（1/122/12）（頂點(diǎn)原子）1（晶胞內(nèi)原子）2，si原子數(shù)為2。所以一個(gè)sic六方晶胞中含有2個(gè)sic。（3）點(diǎn)陣型式為簡(jiǎn)單六方（見(jiàn)上圖b），每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表2個(gè)sic，即2個(gè)sic為1個(gè)結(jié)構(gòu)基元。（4）si原子作六方最密堆積，c原子填在由si原子圍成的四面體空隙中。si原子數(shù)與四面體空隙數(shù)之比為12，而c原子數(shù)與si原子數(shù)之比為11，所以c原子數(shù)與四面體空隙數(shù)之比為12，即c原子只占據(jù)50的空隙。（5）由（a）中的晶胞圖可見(jiàn)，sic鍵鍵長(zhǎng)為：（15/8）c189 pm

23、具有六方zns型結(jié)構(gòu)的sic晶體，其六方晶胞參數(shù)為a308 pm，c505 pm。已知c原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為0，0，0和2/3，1/3，1/2；si原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為0，0，0和2/3，1/3，1/8。請(qǐng)回答或計(jì)算下列問(wèn)題：（1）按比例清楚地畫出這個(gè)六方晶胞；（2）晶胞中含有幾個(gè)sic？（3）畫出點(diǎn)陣型式，說(shuō)明每個(gè)點(diǎn)陣點(diǎn)代表什么？（4）si作什么型式的堆積，c填在什么空隙中？（5）計(jì)算sic鍵鍵長(zhǎng)。 （1）面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系的一套原子坐標(biāo)為：（0，0，0），（0，1/2，1/2），（1/2，0，1/2），（1/2，1/2，0）在上述基礎(chǔ)上分別加兩套坐標(biāo)：（0，0，0）和（1/4，1/4，1/4），即得

24、晶胞中8個(gè)原子的坐標(biāo)參數(shù)：（0，0，0）（0，1/2，1/2）（1/2，0，1/2）（1/2，1/2，0）（1/4，1/4，1/4）（1/4，3/4，3/4）（3/4，1/4，3/4）（3/4，3/4，1/4）（2）作晶胞沿z軸投影圖，示于下圖（a）。由圖可見(jiàn)（x，y）坐標(biāo)為（0，0），（0，1/2），（1/2，0），（1/4，1/4）及（1/2，1/2）等處有四重反軸；在（0，1/4），及（1/2，1/4）等處有41螺旋軸；在（1/4，0），及（1/4，1/2）處有43螺旋軸，如下圖（b）所示（圖中只示出晶胞的1/4） （3）通過(guò)晶胞中心點(diǎn)的點(diǎn)對(duì)稱元素有：3i4，4c3，6d；它們組成td點(diǎn)

25、群，它不同于晶體的點(diǎn)群oh。（4）晶剛石晶體結(jié)構(gòu)有對(duì)稱中心，位置在（1/8，1/8，1/8），cc鍵的中心點(diǎn)。晶胞中共有16個(gè)，即（1/8，1/8，1/8），（7/8，3/8，5/8），（3/8，5/8，7/8），（5/8，7/8，3/8）和面心立方點(diǎn)陣組合而得。（5）由對(duì)稱中心聯(lián)系的兩個(gè)c原子的成鍵構(gòu)象為交叉型，如下圖所示：（6）平行于yz平面的金剛石滑移面處在x值為1/8，3/8，5/8，7/8等處，可從上圖看出，它的滑移量為1/4（bc）。（7）將題圖中去掉由面心立方點(diǎn)陣聯(lián)系的c原子設(shè)去掉（1/4，1/4，1/4）那一套如下圖所示，它屬oh點(diǎn)群，不存在金剛石滑移面（d）。 （8）將題圖中

26、的一套c原子換成si原子得sic結(jié)構(gòu)，如上圖所示。它屬oh點(diǎn)群，為立方硫化鋅型結(jié)構(gòu)。在sic的這種結(jié)構(gòu)中，si和c均按正四面體成鍵，和金剛石中相同。由晶胞參數(shù)a434.8 pm，可算得sic鍵長(zhǎng)為a188.3 pm，略短于共價(jià)半徑和（113 pm77 pm）190 pm（因si和c的電負(fù)性差異造成）。可以預(yù)見(jiàn)這種晶體的性質(zhì)和金剛石相似，sic俗稱金剛砂，硬度為9，僅次于金剛石，廣泛用作磨料。（9）將題圖中的c原子換成a原子，再加上（3/4，1/4，1/4）位置的一套4個(gè)b原子，得a2b結(jié)構(gòu)，如下圖（a）所示。該結(jié)構(gòu)的點(diǎn)群為oh，caf2（螢石）型結(jié)構(gòu)。（10）將下圖（a）的原點(diǎn)移至b原子上，得

27、下圖（b）。由圖可以清楚地看出a原子周圍有4個(gè)b原子，呈四面體形配位，b原子周圍有8個(gè)a原子，呈立方體形配位。 （a）原點(diǎn)放在a原子上， （b）原點(diǎn)放在b原子上（11）將題圖中的c原子換成si原子，再在si原子的連線中心點(diǎn)放o原子，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。晶體的組成為sio2，它即為方石英的結(jié)構(gòu)。（12）已知方石英，a730 pm，可計(jì)算密度（d）為：dzm/nav2.05gcm3sio鍵長(zhǎng)d為：d158.0 pm 方石英的結(jié)構(gòu) natl的結(jié)構(gòu)（13）將上圖（a）的a2b型結(jié)構(gòu)中，在棱心和體心處加上b原子，得上右圖所示的ab型化合物的結(jié)構(gòu)。將a原子用黑線相連，b原子用雙線相連，得到兩套金剛石型結(jié)構(gòu)。這兩套原子相隔較遠(yuǎn)，沒(méi)有連線，但是兩套原子互相穿插，各自成獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。（14）natl的結(jié)構(gòu)如上右圖所示。已知立方晶胞參數(shù)a748.8pm，由此可見(jiàn)natl間距離為a/2374.4 pm，相隔較遠(yuǎn)。tltl間距離（d）為：d324.2 pm比tl的共價(jià)半徑和2148 pm296 pm長(zhǎng)，比tl的金屬原子半徑之和2170.4 pm340.8 pm短。tl原子按正四面體形成鍵。同樣nana間的距離也為324.2pm，