胡波化學(xué)競賽題庫金屬晶體

1、學(xué)化學(xué)競賽試題資源庫一一金屬晶體A組.不僅與金屬的晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與金屬原子本身的性質(zhì)有關(guān)的是A導(dǎo)電性 B 電熱性 C延展性 D 密度.下列何種物質(zhì)的導(dǎo)電性是由自由電子的運(yùn)動所決定的A熔融的食鹽 B飽和食鹽水 C石墨 D 銅.金屬晶體的特征是A熔點(diǎn)都很高B熔點(diǎn)都很低C 都很硬D 都有導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性.下列物質(zhì)中，熔點(diǎn)最高的是熔點(diǎn)最低的是A干冰 B 晶體硅 C硝酸鉀 D金屬鈉.下列各項(xiàng)中是以共價鍵結(jié)合而成的晶體是A分子晶體B原子晶體C 離子晶體D金屬晶體.含有陽離子而不含有陰離子的晶體是A原子晶體B分子晶體C 離子晶體D金屬晶體.金屬晶體的形成是通過A 金屬原子與自由電子之間的相互作用B金屬

2、離子之間的相互作用C自由電子之間的相互作用D 金屬離子與自由電子之間的較強(qiáng)的相互作用.下列各組中的兩種固態(tài)物質(zhì)熔化（或升華）時，克服的微粒間相互作用力屬于同 種類型的是A 碘和碘化鈉B 金剛石和重晶石C冰醋酸和硬脂酸甘油酯D干冰和二氧化硅.氮化鋁（AlN）是一種熔點(diǎn)很高、硬度大、不導(dǎo)電、難溶于水和其他溶劑的晶體， 將下列各組物質(zhì)加熱熔化或氣化，所克服微粒間作用力與 AlN克服微粒間的作用都相同的是A水晶，金剛石 B 食鹽，硫酸鉀 C碘，硫 D石墨，硅.在下列有關(guān)晶體的敘述中錯誤的是A 離子晶體中，一定存在離子鍵B 原子晶體中，只存在共價鍵C 金屬晶體的熔沸點(diǎn)士很高D 稀有氣體的原子能形成分子晶

3、體.下列說法正確的是A離子晶體中可能含有共價鍵，但一定含有金屬元素B分子晶體中一定含有共價鍵C離子晶體中一定不存在非極性鍵D石英與晶體硅都是原子晶體. X是核外電子數(shù)最少的元素，Y是地殼中含量最豐富的元素，Z在地殼中的含量僅次于Y, W可以形成自然界最硬的原子晶體。下列敘述錯誤的是A WX 4是沼氣的主要成分B 固態(tài)X2丫是分子晶體C ZW是原子晶體D ZY2的水溶液俗稱“水玻璃”.有關(guān)晶體的下列說法中正確的是A 晶體中分子間作用力越大，分子越穩(wěn)定B 原子晶體中共價鍵越強(qiáng)，熔點(diǎn)越高C 冰熔化時水分子中共價鍵發(fā)生斷裂D 氯化鈉熔化時離子鍵未被破壞0*01rO，AO O.某物質(zhì)的晶體內(nèi)部一截面上原

4、子的排布情況如右圖所示，則 該晶體的化學(xué)式可表示為A A2BB AB C AB 2 D A3BO.某固體僅有一種元素組成，其密度為5g/cm3,用X射線研究 O,O,O該固體的結(jié)果表明，在邊長為1X1。7cm的立方體中僅有 20個原子，則此元素的原子量接近150A （位于八個頂點(diǎn)）、B （位于體心）、C （位 三種元素的原子，其晶體結(jié)構(gòu)中具有代表性的A 32B 65C 120D.某晶體中，存在著 于正六面體中的六個面上） 最小重復(fù)單位（晶胞）的排列方式如圖所示：則該晶體中A、B、C三種原子的個數(shù)比是A 8：6：1B 1：1：1 C 1：3： 1D 2：3：117.某物質(zhì)的晶體中含如圖所示，晶體

5、中A 2：1：1C 2：2：118.某物質(zhì)由A、B、A、B、A、B、C三種元素，其排列方式C的原子個數(shù)之比依次為：3 ： 1：3 ： 3C三種元素組成，其晶體中微粒的排列方式如圖所示:L：。1 一.該晶體的化學(xué)式是AAB 3c3BAB 3CCA2B3CDA 2B2C.如圖所示晶體中每個陽離子 A或陰離子B均可被另一 種離子以四面體形式包圍著，則該晶體對應(yīng)的化學(xué)式為A AB B A2BC AB D A2B3.石墨是層狀晶體，每一層內(nèi)，碳原子排成正六邊形， 許多個正六邊形排列成平面狀結(jié)構(gòu)，如果將每對相鄰原子間的 化學(xué)鍵看成一個化學(xué)鍵， 則石墨晶體每一層內(nèi)碳原子數(shù)與C-C化學(xué)鍵數(shù)的比是A 2 ： 3

6、B 1 ： 3C 1 ： 1D 1 ： 2.下列各物質(zhì)的晶體中，與其中任意一個質(zhì)點(diǎn)（原子或離子）存在直接強(qiáng)烈相互作 用的質(zhì)點(diǎn)數(shù)目表示正確的是A 氯化葩8B 水晶4c 晶體硅6 D 碘晶體2.石墨晶體結(jié)構(gòu)如右圖所示：每一層由無數(shù)個正六邊形構(gòu)成，則平均每一個正六邊形所占 有的碳原子數(shù)是A 6個 B 4個 C 3個 D 2個.據(jù)報(bào)道國外有科學(xué)家用一束激光將置于鐵室中石墨靶上 的碳原子炸松，與此同時用一個射頻電火花噴射氮?dú)?，此時碳、 氮原子結(jié)合成碳氮化合物的薄膜。據(jù)稱，這種化合物比金剛石更堅(jiān)硬，其原因可能是A B C D碳、氮原子構(gòu)成網(wǎng)狀晶體結(jié)構(gòu)碳氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更短碳、氮都是非金屬元素，且位于

7、同一期 碳、氮的單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)均不活潑. 1999年美國科學(xué)雜志報(bào)道：在 40GPa高壓下，用激光器加熱到1800K,人A B C D們成功制得了原子晶體干冰，下列推斷正確的是 原子晶體干冰有很高的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，有很大的硬度原子晶體干冰易氣化，可用作制冷材料原子晶體干冰硬度大，可用作耐磨材料每摩爾原子晶體干冰中含 2mol C -O鍵.最近,美國 Lawrece Lirermore 國家實(shí)驗(yàn)室(LINL )的 V Lota C S Yoo 和 H cyrnnCO2的原子晶體說每一個O原于跟兩6個碳原子成功地在高壓下將 CO2轉(zhuǎn)化具有類似SiO2結(jié)構(gòu)的原子晶體，下列關(guān)于 法，正確的是在一定條件下，

8、CO2原子晶體轉(zhuǎn)化為分子晶體是物理變化B CO2的原子晶體和CO2分子晶體具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)C 在CO2的原子晶體中，每一個 C原子周圍結(jié)合4個O原子, 個C原子相結(jié)合D CO2的原子晶體和分子晶體互為同分異構(gòu)體.下面關(guān)于晶體的敘述中，錯誤的是ABC D 27.金剛石為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由共價鍵形成的碳原子環(huán)中，最小環(huán)上有 氯化鈉晶體中，每個 Na卡周圍距離相等的 Na卡共有6個 氯化葩晶體中，每個 Cs+周圍緊鄰8個C干冰晶體中，每個 CO2分子周圍緊鄰12個CO2分子鐵原子半徑為1.26X108cm,質(zhì)量為55.8以科=1.67X 10 24g）,則鐵原子的體積（用cm3表示）為，鐵原子

9、的密度為（用g/cm3表示）。鐵原子密度比一塊鐵試樣的密度大的原因是。.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個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角, 個頂角上各有一個原子，試觀察右邊圖形，回答：這個基本結(jié)構(gòu)單元由個硼原子組成，鍵角是，共含有個 鍵。.下列各項(xiàng)所述的數(shù)字不是 6的是A 在NaCl晶體中，與一個 Na+最近的且距離相等的 C的個數(shù)B在金剛石晶體中，最小的環(huán)上的碳原子個數(shù)C 在二氧化硅晶體中，最小的環(huán)上的原子個數(shù)D 在石墨晶體的片層結(jié)構(gòu)中，最小的環(huán)上碳原子個數(shù).已知C3N4晶體具有比金剛石還大的硬度，且構(gòu)成該晶體的微粒間只以單鍵結(jié)合。 卜列關(guān)于C3N

10、4晶體的說法錯誤的是A該晶體屬于原子晶體，其化學(xué)鍵比金剛石更牢固B該晶體中每個碳原子連接 4個氮原子、每個氮原子連接 3個碳原子C該晶體中碳原子和氮原子的最外層都滿足8電子結(jié)構(gòu)D 該晶體與金剛石相似，都是原子間以非極性鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)O 華原手，但:十里總，工F R全面心嶙麻匕僮千代援牲的內(nèi)隙. 2001年曾報(bào)道，硼鎂化合物刷新了金屬化合物超導(dǎo)溫度 的最高記錄。該化合晶體結(jié)構(gòu)中的晶胞如右圖所示。鎂原子間形成正六棱柱，六個硼原子位于棱柱內(nèi)。則該化合物的化學(xué)式可表示為A Mgi4B6B Mg2BC MgB2 D Mg3B2.納米材料的表面微粒數(shù)占微粒總數(shù)的比例極大，這是 它有許多特殊性質(zhì)的原因，

11、假設(shè)某硼鎂化合物的結(jié)構(gòu)如圖所 示，則這種納米顆粒的表面微粒數(shù)占總微粒數(shù)的百分?jǐn)?shù)為A 22%B 70% C 66.7% D 33.3%.納米材料的特殊性質(zhì)的原因之一是因?yàn)樗哂泻艽蟮谋缺砻娣e（S/V）即相同體積的納米材料比一般材料的表面積大很多。假定某種原子直徑為0.2nm,則可推算在邊長1nm的小立方體中，共有個原子，其表面有個原子，內(nèi)部有 個原子。因?yàn)樘幱诒砻娴脑?數(shù)目較多，其化學(xué)性質(zhì)應(yīng)（填“很活潑”或“較活潑”或“不活潑”）。利用某些納米材料與特殊氣體的反應(yīng)可以制造氣敏元件，用以測定在某些環(huán)境中指定氣體的含量，這種氣敏 元件是利用了納米材料具有的作用。.氮化硅是一種高溫陶瓷材料，它的硬度

12、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 C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 和Si原子不直接相連，同時每個原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。請寫出氮化硅的化學(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。35.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個頂點(diǎn)各有一個 Na + （頂點(diǎn)處的微粒為 8個晶胞共有）， 6個面心處各有一個 Na卡 （面心處的

13、微粒為兩個晶胞共有），故我們說Na+形成立方面心晶 格，而在該晶胞的12條棱的中點(diǎn)處各有一個 Cl （棱心處的微粒為 4個晶胞共有），在該 立方晶胞的體心處還有一個C（立方體內(nèi)的微粒為一個晶胞獨(dú)有），故C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 NaCl晶胞中有 個Na+, 個Cl oKCl和NaCl的晶格型式相同。已知 Na*離子的半徑是 C離子的0.5倍，而又 是Y離子的0.7倍，計(jì)算：KCl晶胞和NaCl晶胞的邊長之比；KCl和NaCl晶體的密度之 比。(3)將NaCl晶胞中的所有C去掉，并將Na卡全部換成C原子，再在每兩個不共面 的“小立方體”中心處各放置一個C原子便構(gòu)

14、成了金剛石的一個晶胞，則一個金剛石的晶胞中有 個C原子。(4)計(jì)算金剛石的密度。(已知C原子的半徑為7.7X 10 11m)(5)白硅石SiO2屬AB2型共價鍵晶體。若將金剛石晶胞中的所有C原子換成Si原子，同時在每兩個相鄰的 Si原子(距離最近的兩個 Si原子)中心聯(lián)線的中點(diǎn)處增添一個 O 原子，則構(gòu)成 SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有 個Si原子，個O原子，離O原子最近的Si原子有 個，離Si原子最近的O原子有 個。(6)干冰(固態(tài)CO?)屬于分子晶體。若把每個CO2分子抽象為一個質(zhì)點(diǎn)(微粒 )，則其晶胞也屬于立方面心晶格，故一個干冰晶胞中有 個CO2,在干冰分子中，原子 之間靠 結(jié)合，C

15、O2分子之間靠 結(jié)合。.右圖中的氯化鈉晶胞和金剛石晶胞是分別指實(shí)線的行一，步小立方體還是虛線的大立方體？堂JR窿.在晶體學(xué)中人們經(jīng)常用平行四邊形作為二維的晶胞卜喉卷他H串T來描述晶體中的二維平面結(jié)構(gòu)。 試問：石墨的二維碳平面的也累忘患. 比提浮M晶胞應(yīng)如何??？這個晶胞的晶胞參數(shù)如何？FO合冏石.石墨的片層與層狀結(jié)構(gòu)如右/42翼10-%圖：其中C-C鍵長為142pm,層間距 下離為 340Pm (1pm= 1012米)。試回答：一 ,廠(1)片層中平均每個六圓環(huán)含碳原子數(shù)為個；在層狀結(jié)構(gòu)中，平均每個六棱柱(如ABCDEF - A1B2C3D4E5F6)/r尸二女與上展*京W含碳原子數(shù)個。；(2)

16、在片層結(jié)構(gòu)中，碳原子數(shù)、C-C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)1aLMJ卑二盤紇枝包之比為。;(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 ABCDEF -A1B2C3D4E5F6),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)。.金晶體是面心立方體，金的原子半徑為144pm。(1)每個晶胞中含幾個金原子？(2)求出金的密度。.金屬饃(相對原子質(zhì)量 58.7)是立方面心晶格型式，計(jì)算其空間利用率(即原子 體積占晶體空間的百分率)；若金屬饃的密度為 8.90g/cm3,計(jì)算晶體中最臨近原子之間的 距離；并計(jì)算能放入到饃晶體空隙

17、中最大原子半徑是多少？. 一薄層金沉積在一正方體云母片上，正方體邊長為a= 1.00cm,金層形成理想的表面結(jié)構(gòu)。將上述金屬和金線浸入到10cm3由CUSO4和Na2SO4溶液組成的電解質(zhì)溶液，其物質(zhì)的量濃度分別為c(CuSO4)= 0.100mol/L , c(Na2SO4)=0.100mol/L ,兩電解質(zhì)間產(chǎn)生恒電位差，以金薄層作陰極，金線為陽極，金屬必有排列整齊的銅（共有100個單原子層）沉積在金基片上。金的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方，其點(diǎn)陣恒等于407.7pmo求銅層沉積后電解液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度為多少？.晶體是質(zhì)點(diǎn)（分子、離子或原子）在空間有規(guī)則地排列成的、具 有整齊外形而以多面體

18、出現(xiàn)的固體物質(zhì)。在空間里無限地周期性地重復(fù)能成為晶體具有代表性的最小單位，稱為單元晶胞。一種 Al - Fe合金的立 方晶胞如右圖所示。（1）導(dǎo)出此晶胞中Fe原子與周原子的個數(shù)比，并寫出此種合金的化學(xué)式。（2）若此晶胞的邊長 a=0.578nm,計(jì)算此合金的密度（g/cm3）。（3）試求Fe-Al原子之間的最短距離。 Si O C. SiC是原子晶體，其結(jié)構(gòu)類似金剛石，為C、Si兩原子依次相間排列的正四面體型空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。如右圖所示為兩個中心 重合，各面分別平行的大小兩個正方體，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

19、置。兩大小正方體的邊長之比為; Si-C-Si的鍵角為 （用反三角函數(shù)表示）；若 SiC鍵長為acm,則大正方體邊長為 cm; SiC晶體的密 度為 g/cm3。.已知金剛石中 C-C鍵長為1.54X10-10m,那么金剛石的密度為。.最近發(fā)現(xiàn)，只含鎂、饃和碳三種元素的晶體竟然也具有超導(dǎo)性。鑒于這三種元素都是常見元素，從而引起廣泛關(guān)注。該晶體的結(jié)構(gòu)可看作由鎂原子和饃原子在一起進(jìn)行（面心）立方最密堆積（ccp）,它們的排列有序，沒有相互代換的現(xiàn)象（即沒有平均原子或統(tǒng)計(jì)原子），它們構(gòu)成兩種八面體空隙，一種由饃原子構(gòu)成，另一種由饃原子和鎂原子一起構(gòu)成，兩種八面體的數(shù)量比是1 : 3,碳原子只填充在饃

20、原子構(gòu)成的八面體空隙中。（1）畫出該新型超導(dǎo)材料的一個晶胞（碳原子用小。球，饃原子用大。球，鎂原子用大球）。（2）寫出該新型超導(dǎo)材料的化學(xué)式。nh.今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在 39K呈超導(dǎo)性，可能是人類對超導(dǎo)認(rèn)識的新里程碑。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

21、原子用小黑球表示）.金屬鐵的熔點(diǎn)為1811K。在室溫和熔點(diǎn)間，鐵存在不同的晶型。從室溫到1185K,a= bwc, c軸向上金屬鐵以體心立方（bcc）的a鐵的晶型存在。從1185K到1667K,鐵的晶體結(jié)構(gòu)為面心立方（fcc）的丫 一鐵。超過1667K直到熔 點(diǎn)，鐵轉(zhuǎn)化為一種與 a鐵的結(jié)構(gòu)相似的體心立方（bcc）結(jié)構(gòu)，稱為8鐵。（1）已知純鐵的密度為 7.874g/cm3 （ 293K）:計(jì)算鐵的原子半徑（以cm表示）；計(jì)算在1250K下鐵的密度（以g/cm3表示）。r =鐵原注意；忽略熱膨脹造成的微小影響。注意你所使用的任何符號的原義，例如 子的半徑。鋼是鐵和碳的合金，在晶體結(jié)構(gòu)中某些空隙被

22、小的碳原子填充。鋼中碳含量一般在0.1%到4.0%的范圍內(nèi)。當(dāng)鋼中碳的含量為 4.3% （質(zhì)量）時，有利于在鼓風(fēng)爐中熔化。迅 速冷卻時，碳將分散在 “一鐵的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)。這種新的晶體稱為馬氏體，它硬而脆。盡管 它的結(jié)構(gòu)稍有畸變，其晶胞的大小與a 鐵晶胞的大小仍然相同。（2）已假定碳原子均勻地分布在鐵的晶體結(jié)構(gòu)中：計(jì)算含碳量（質(zhì)量）為4.3%的馬氏體中a 鐵的每個晶胞中碳原子的平均數(shù)；計(jì)算馬氏體的密度（以g/cm3表示）摩爾質(zhì)量和常數(shù)； MFe = 55. 85 g/mol MC= 12 g/mol NA= 6.02214X 1023mol 1.近來，碳的多晶體（特別是富勒烯，當(dāng)然也包括石墨）的性

23、質(zhì)再次引起研究者的關(guān)注，因?yàn)樗鼈冊诮饘僭优浜衔镏锌梢宰鳛榇笈潴w，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，層間距為560pm ;金屬原子為鋤時，層間距為540pm；金屬原子為葩時，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235

24、133鋤248148葩268169（1）在這化合物中，堿金屬的狀態(tài)是（陽離子還是中性原子）？通過計(jì)算說明。（2）假定銀原子半徑為 221pm,銀離子的半徑是 135pmo金屬原子為根時，這類化 合物的層間距可能是（3）由銀原子所占據(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). CaCux合金可看作如下圖所示的a、b兩種原子層交替堆積排列而成：a是由Cu和Ca共同組成的層，層中 Cu Cu之間由實(shí)線相連；b是完全由Cu原子組成的層，Cu Cu之間也由實(shí)線相連。圖中由虛線勾出的六角形，表示由這兩種層平行堆積時垂直于層 的相對位置。c是由a和b兩種原

25、子層交替堆積成 CaCux的晶體結(jié)構(gòu)圖。在這結(jié)構(gòu)中：同 一層的CaCu為294pm；相鄰兩層的 CaCu為327pm。(1)確定該合金的化學(xué)式2) Ca有個Cu原子配位(Ca周圍的Cu原子數(shù)，不一定要等距最近)，Ca的配位情況如何，列式計(jì)算 Cu的平均配位數(shù)(3)計(jì)算該合金的密度(Ca 40.1 Cu 63.5)(4)計(jì)算Ca、Cu原子半徑。 TOC o 1-5 h z abcO Ca- Cu.某同學(xué)在學(xué)習(xí)等徑球最密堆積(立方最密堆積Ai和六方最密堆積 A3)后，提出了另一種最密堆積形式 :Ax。如右圖所示為 Ax堆積的片層形式，然后第二層就堆 ：一 -：,積在第一層的空隙上。請根據(jù)Ax的堆積

26、形式回答：:(1)計(jì)算在片層結(jié)構(gòu)中(如右圖所示)球數(shù)、空隙數(shù)和切點(diǎn)數(shù)之比(2)在Ax堆積中將會形成正八面體空隙和正四面體廠空隙。請?jiān)谄瑢訄D中畫出正八面體空隙(用表示)和正 四面體空隙(用X表示)的投影，并確定球數(shù)、正八面體 空隙數(shù)和正四面體空隙數(shù)之比(3)指出Ax堆積中小球的配位數(shù)(4)計(jì)算Ax堆積的原子空間利用率。(5)計(jì)算正八面體和正四面體空隙半徑(可填充小球的最大半徑，設(shè)等徑小球的半 徑為r)。(6)已知金屬Ni晶體結(jié)構(gòu)為Ax堆積形式，Ni原子半徑為124.6pm,計(jì)算金屬Ni的 密度。(Ni的相對原子質(zhì)量為 58.70)(7)如果CuH晶體中Cu卡的堆積形式為 Ax型，H一填充在空隙中

27、，且配位數(shù)是 4。則 H 一填充的是哪一類空隙，占有率是多少？(8)當(dāng)該同學(xué)將這種 Ax堆積形式告訴老師時，老師說Ax就是A1或A3的某一種。你認(rèn)為是哪一種，為什么？.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)出了石墨的一個六方晶 胞。(1)該晶胞的碳原子個數(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,C C鍵長為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，充電時發(fā)生下述 反應(yīng)：Li i xC6+xLi + + xe LiC6其結(jié)果是，Li卡嵌入石 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

28、學(xué)式為LiC6的嵌入化合物。(4)右圖給出了一個 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？(6)某石墨嵌入化合物每個六元環(huán)都對應(yīng)一個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LiNiO 2。已知LiNiO 2中Li+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770c可得LiNiO 2，試寫出反應(yīng)方程式。(8)寫出LiNiO 2正極的充電反應(yīng)方程式。(9)鋰離子完全脫嵌時 LiNiO 2的層狀結(jié)構(gòu)會變得

29、不穩(wěn)定，用鋁取代部分饃形成LiNi 1yAl yO2o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？參考答案(26)DC、DDB ABDDCACDDBB、CDCABA2021222324252627282930313233343536373839404142A A D A、B AC C B8.38 x 10 24cm3 11.1g/cm3鐵的試樣中，鐵原子之間有空隙12 6030CD C B 125 98 27很活潑吸收(1)原子 (2) Si3N4(3) 3SiCl4 + 2N2+6HSi3N4 + 12HCl4 4a(KCl) : a(NaCl) = 1.14 p KCl) : p (

30、NaCl)= 0.8538p =3.54(g.cm 3)8 16 2 44共價鍵范德華力圖中的實(shí)線小立方體不是“氯化鈉晶胞”和“金剛石晶胞”。圖中虛線大立方體才分別是氯化鈉晶胞和金剛石晶胞。提示：考察一個晶胞。絕對不能找它當(dāng)做游離孤立的幾何體，而需“想到”它的上下、 左右、前后都有完全等同的晶胞與之比鄰。從一個晶胞平移到另一個晶胞，不會察覺 是否移動過了，這就決定了晶胞的8個項(xiàng)角、平行的面以及平行的棱一定是完全等同的，因此，圖中的虛線大立方體才分別是氯化鈉晶胞和金剛石晶胞，其上下、左右、 前后都有等同的比鄰晶胞，雖未在圖中畫出，但是存在。圖中3個二維晶胞是等價的，每個晶胞里平均有2個碳原子，為

31、二維六方晶胞(請讀者自己計(jì)算晶胞的邊長與C-C鍵長的關(guān)系)2 22 ： 3 ： 12.243(1) 4 個(2) 19.37g/cm74.05% 250pm 52pmCu在Au表面上沉積，其晶格符合Au的晶格類型，可按 Au的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，金總沉積下來的 Cu 原子數(shù)為：1.002+(4.077x 10-8)2X 2X 100=1.20X 1017 (個)，也即 是Cu的物質(zhì)的量為：n= 1.99X 10 7mol ,所以銅層沉積后電解液中 CuSO4的物質(zhì)的量 濃度為：0.080mol/L。(1)晶胞中：Fe原子個數(shù)12個，Al原子個數(shù)4個，化學(xué)式：FeAl43 6.71g/cm3(3)

32、 0.250nm乳（碳原子在小正方體不相鄰的四個頂點(diǎn)上，硅原子在大正方體的44十二條棱的中點(diǎn)上)2 ： 1 arcos (- 1/3) 4/3 156/2NAa333.54g/cm45(1)Cpo1：1,在如1 ： 3,體心2個鎂原子和4（在（面心）立方最密堆積-填隙模型中，八面體空隙與堆積球的比例為 圖晶胞中，八面體空隙位于體心位置和所有棱的中心位置，它們的比例是 位置的八面體由饃原子構(gòu)成，可填入碳原子，而棱心位置的八面體由 個銀原子一起構(gòu)成，不填碳原子。）MgCNi 3 （化學(xué)式中元素的順序可不同，但原子數(shù)目不能錯）464748a=bwc, c軸向上MgB（1）293K時鐵為體心立方（bc

33、c）晶型，晶胞中鐵原子數(shù)為2;晶胞邊長為a, Fe原子半徑為r,則立方體的體對角線長為- nM /Na4ro 1 bcc =- r= 124.1pm 1250K 下、V3fcc,每個晶胞中Fe原子數(shù)為4; pfcc= 8.578 g/cm（2）含C 4.3% （質(zhì)量）的馬氏體a 鐵中：C : Fe （原子數(shù)）=1 ： 4.786每個晶胞中平均含碳原子數(shù)為 0.418p （馬氏體）=8.234 g/cm3（1）因?yàn)榻饘僭拥呐湮欢嗝骟w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推壓各層而遠(yuǎn)離開一定距離，這一距離很容易從簡單的幾何圖形 估算。橫斷面穿過六邊形的長對角線部分，是一個矩形）。金屬原子的直徑加上純石墨中的層間距應(yīng)該等于這個矩形的對角線，此矩形的兩邊分別為石墨六邊形的對角線和MC 8結(jié)構(gòu)中的層間距。例如對于鉀的中性原子，則層間距為：dK0=（3.34 + 4.70）2 2.82j1/2= 753pm。它是很長的，而對于正離子，則層間距為：d = （3.34 + 2.66）22.8221/2= 530pm。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。對于其