结晶学及矿物学试题及答案汇总

1、考试课程名称： 结 晶 学 学时： 40 学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容：一、填空题（每空 0.5分，共 10 分）1. 晶体的对称不仅体现在上，同时也体现在 上。2. 中级晶族中， L2 与高次轴的关系为。3. 下面的对称型国际符号对应晶系分别为： 23 为 晶系， 32 为 晶 系， mm2为晶系， 6mm 为晶系。4. 金刚石晶体的空间群国际符号为Fd3m，其中 F 表示， d 表示 ，根据其空间群符号可知金刚石属于 晶系，其宏观对称型的 全面符号为。5. 正长石通常发育双晶，斜长石发育双晶。6. 晶体中的化学键可以分为 、 、和等五种。7. 最紧密堆积原理适用于

2、晶格和晶格的晶体。、选择题（每题 1分，共 10分，前 4 题为单选）1. 对于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更 多？（ ）D、以上均错误）C、温度D、压力A、大晶体的B、小晶体的C、一样多2. 类质同象中，决定对角线法则的最主要因素是：（ A、离子类型和键型B、原子或离子半径3. 具有 Li4和 Li6的晶体的共同点是：（）A、有 L2B、无 PC、无 CD、有垂直的 P4. 关于布拉维法则说法不正确的是：（）A、实际晶体的晶面往往平行于面网密度大的面网B、面网密度越大，与之平行的晶面越重要C、面网密度越大，与之平行的晶面生长越快D、面网密度越大，与之平行的晶面

3、生长越慢5. 可以与四面体相聚的单形有（）A、四面体B、立方体C、八面体D、四方柱E、斜方双锥6. 黄铁矿晶体通常自发地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体具有（）性质：A、自限性B、均一性C、异向性D、对称性7. 下面说法中正确的有：（）A 、准晶体具有近程规律B、非晶体具有远程规律C、准晶体具有远程规律D、非晶体具有近程规律8. 某晶面在 X、Y、Z 轴上截距相等，该晶面可能的晶面符号有（）A、（hhl）B、（ hkl）C、（ 1011）D、（hh2hl）9. 同一晶带的晶面的极射赤平投影点可能出现的位置有（）A、基圆上B、直径上C、大圆弧上D、小圆弧上10. 关于有序 -无序现象说法正确

4、的有（ ）A、有序 -无序是一种特殊的类质同象B、形成的温度越高晶体越有序C、形成的温度越高晶体越无序 D、有序 -无序是一种特殊的同质多象三、名词解释（ 5 个，每个 2分，共 10 分）1. 平行六面体2.晶体对称定律3.空间群4.双晶律5.多型四、问答题（ 29 分）1. 石盐（ NaCl）晶体的空间群为 Fm3m，请在石盐晶体结构平面示意图（下图 a， b）中分别以氯离子和钠离子为研究对象， 画出各自的平面格子的最小重复单元。 它们的形态相同吗？为什么？（ 6 分）a氯离子b钠离子2. 简述同质多象的概念、同质多象转变的类型，并举例说明。（8 分）3. 判断下列晶面与晶面，晶面与晶棱，

5、晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直 或斜交）：（ 8 分）1）等轴晶系和斜方晶系晶体：（ 001）与 001 ，（ 010）与 010，（ 111）与 111 ，（ 110）与（ 010）。2）三、六方晶系晶体：（ 1010）与（0001），（1010）与（1120），（1010） 与（ 101 1），（ 0001）与（ 11 2 0）。结晶学 （ 40 学时）试题参考答案一、填空题1. 几何外形、物理性质2. 垂直3. 等轴、三方、斜方、六方4324. 面心格子、金刚石滑移面、等轴、 3L44L36L29PC5. 卡斯巴、钠长石律聚片6. 离子键、共价键、金属键、分子键、氢键7. 金属、离

6、子二、选择题1. B 2.B 3.C 4.C 5.AB 6.ACD 7.ACD 8.ABD 9.ABC 10.CD三、名词解释1. 平行六面体：空间格子中最小的重复单位，由两两相互平行的六个面围限起来 的。2. 晶体对称定律：晶体中只存在 1次、2次、3次、4次和 6次对称轴，不会出现 5 次以及 6 次以上的对称轴。3. 空间群：晶体内部结构中，对称要素的组合。由于它们不交于一点，且能够用 数学的群来表示，顾称为空间群。4. 双晶律：双晶结合的规律，通常用双晶要素和双晶结合面来表示。5. 多型：一种元素或化合物以两种或两种以上的层状结构存在的现象，不同层状 结构之间单元层是相同的，仅仅是层的

7、堆垛方式不同四、问答题1. 答：（平面格子见下图）相同。因为空间格子是反映晶体的格子构造规律性的几何图形。同一种晶体它的规律性是相同的，与选取的对象无关。因此，按照不 同研究对象所画的平面格子相同a.以氯离子为研究对象b.以钠离子为研究对象2. 答：同质多像是指化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下，形成结构 不同的若干种晶体的现象。其转变类型根据变体间相互转换关系可以分为：1）双变性转变， 即两变体之间的转变是双向的， 其转变过程快速且是可逆的 如： -石英 -石英2）单变性转变，两变体之间的转变是单向的，其转变过程迟缓，且只在升温 过程中发生。如： -石英 2 -鳞石英 -方石英 其转

8、变类型根据不同变体间的结构关系来看，可以分为：1）重建式转变，转变时晶体结构发生了彻底改组，包括键性、配位态及堆积方式等的变化，再重新建立起新变体的结构如：金刚石和石墨间的转变2）移位式转变，不涉及键的破坏和重建，只是结构中原子或离子稍作位移， 键角有所改变，相当于整个结构发生了一定的变形。如： -石英和 - 石英之间的转变3）有序 -无序转变，同种物质晶体结构的无序态与有序态之间的转变。 如：黄铜矿（ CuFeS2）晶体中 Fe2+和 Cu2+之间的有序态和无序态的转变3. 答：等轴晶系：垂直、垂直、垂直、斜交斜方晶系：垂直、垂直、斜交、斜交三、六方晶系：垂直、斜交、斜交、垂直4.答： 1）

9、4，72）13）2，3，5，6，8，94）3，45）5，86）2，5，87）9考试课程名称： 矿 物 学 学时： 40 学 时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容：一、名词解释（每个 2分，共 10 分，答案写在答题纸上）1. 晶体习性 2. 克拉克值 3. 假像 4. 条痕 5. 铝硅酸盐二、填空题（每空 0.5 分，共 12 分）1、地壳中化学元素分布最多的 8 种元素为 ， 因此，地壳中 和 大类矿物分布最广。2. 白云石 CaMgCO32 和镁方解石（ Ca,Mg）CO3中的 Ca2+和 Mg2+间的关系分 别为 和 。3. 矿物中的水分为 、 和 等三种基本类型，蛋白石

10、 （ SiO2? nH2O）中的水为水，水镁石（ Mg（OH）2）中的水为水。4. 组成软玉的主要矿物为和 。5. 具有正尖晶石型结构的矿物有 ，具有反尖晶石型结构的矿物 有。6. 正长石常见 双晶，斜长石常见 双晶。7. Al 2SiO5有、 和 等三种同质多相变体，其中 为铝的铝硅酸盐。8. 具有 TOT 型结构单元层的矿物有和 ，具有 TO 型结构单元层的矿物有 和 。三、选择题（每个 1 分，共 14分。前 7个为单选）1、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：（）A、惰性气体型 B、铜型C、过渡型D、以上均可2、珍珠光泽常常出现在下面那些部位：（）A、解理面上B、断口上C、裂开面上 D

11、、晶面上3、绿柱石呈现绿色是因为：（）A 、含有色素离子B、色心C、含有杂质包裹体D、干涉效应4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：（）A、共生 B、伴生 C、世代D、假像5、在 KAlSi 3O8的三种有序 -无序变体中，透长石对应：（）A、完全无序态 B、完全有序态C、部分有序态D、均有可能6、聚片双晶纹出现在：（ ）A、晶面上B、解理面上C、断口上D、以上均可7、高温石英转变成低温石英后仍保留其原来的六方双锥的外形， 此种现象称为： （）A、蚀像B、假像C、副像D、类质同像8、二向延长性晶体的形态可以描述为：（）A 、柱状B、板状C、鳞片状D 、纤维状9、关于褐铁矿描

12、述正确的有：（）A、是一种矿物B、是混合物C、可用于炼铁D、是铁矿石的风化产物10、具有金刚光泽的矿物，它的透明度可以是：（）A、透明B、不透明C、半透明D、以上均可11、下面矿物中，石英的异种有：（）A、水晶B、玛瑙C、燧石D、芙蓉石12、硬度中等的矿物有：（）A 、石膏 B、正长石 C、磷灰石D、方解石13、具有 NaCl 型衍生结构的矿物有：（ ） A、黄铁矿 B、橄榄石 C、方解石D、重晶石14、以下矿物中，属于化学计量矿物的有：（ ）A、铁闪锌矿 B、磁黄铁矿 C、黄铁矿 D、黄铜矿四、问答题（共 24 分）1. 从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。（ 7 分）2. 下图是云

13、母型晶体的结构示意图，请在图中标出下列结构单元：a.四面体片 b.八面体片c.结构单元层 d.层间域并请指出云母型晶体的结构单元层类型。（ 5 分）3. 闪锌矿有深色和浅色之分，同时其他光学性质相应地也各有所不同，请解释其 原因所在。（ 6 分）4. 斜方辉石与单斜辉石矿物的解理面符号不同， 解理夹角是否一样？为什么？请 简单图示说明。（ 6 分）矿物学（40 学时）参考答案名词解释1. 晶体习性 ：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，称为晶体 习性。2. 克拉克值 ：元素在地壳中平均的百分含量，通常有质量克拉克值和原子克拉克 值两种表示方法。4. 条痕 ：矿物粉末的颜色。是鉴定

14、矿物的重要依据之一。5. 铝硅酸盐 ：在硅酸盐类中， Al 3+以四次配位的形式，进入到 SiO4四面体中，替 代一部分 Si4+,这种硅酸盐称为铝硅酸盐。二、填空题1.O、Si、Al 、Fe、Ca、Na、K、Mg 氧化物和氢氧化物 含氧盐2. 复盐中两种固定占位的阳离子类质同象3. 吸附水 结晶水 结构（化合）水 吸附 结构（化合）4. 透闪石 阳起石5. 尖晶石（铬铁矿） 磁铁矿6. 卡斯巴 钠长石律聚片7. 红柱石 蓝晶石 矽线石 矽线石8. 滑石（云母） 叶腊石（绿泥石） 高岭石 蛇纹石三、选择题1-5 B A A A A6-10 D C BC BCD AC11-14 ABCD CD

15、AC ACD四、问答题1. 答：金刚石和石墨的化学成分相同， 但它们的晶体结构和晶格类型有较大差异， 从而导致了它们宏观形态和物理性质上存在很大的差异。 金刚石的空间格子为立 方面心格子， 晶格中质点以共价键联结， 是典型的原子晶格晶体。 其物理性质显 示原子晶格的特点：硬度高，光泽强，具脆性，不导电。石墨的空间格子为三方 或六方格子，层状结构，层内具共价键金属键，层间为分子键。表现在物理性 质上为晶体具明显的异向性，具 0001 极完全解理（层状结构导致） ，硬度低 （分子键引起），金属光泽，电的良导体（金属键存在） 。2. 答：结构单元层是指层状矿物的晶体结构中最小的重复单元。云母结构单元

16、层的类型是 TOT 型。层状硅酸盐的四个基本结构见下图所示c. 结构单元层a.四面体片b.八面体片 d.层间域ZnS)Zn2+3. 答：这是由于闪锌矿化学成分不同而导致的差异。在自然界中，闪锌矿(中的 Zn2+比较容易被 Fe2+替代，形成类质同像混晶。当替代程度较少时，与 S2-以共价键连接。矿物显示出原子晶格晶体的光学性质，例如：较浅的颜色， 同时条痕也很浅，矿物透明，并且是金刚光泽。当替代程度较大时，Fe2+与 S2-之间的化学键作用显现， 这两种元素间的化学键向金属键过渡， 从而导致矿物显 示出一定金属晶格晶体的光学性质，例如：颜色变深，条痕变深，半透明甚至不 透明，半金属光泽等。4.

17、 答：斜方辉石的解理面符号为 210 ，单斜辉石的解理面符号为 110 。但它们 的夹角相同。 这是因为两个辉石亚族的矿物的结构形式一样， 产生解理的原因相 同，因此产生的解理形态、 夹角和等级均应相似。 它们的解理面符号不同的原因 是斜方辉石的 a0(1.822-1.824nm )刚好是单斜辉石 a0(0.970-0.982nm )的两倍， 而 b0和 c0值均非常相似，从而导致解理符号分别为 210 和110 (见下图示)。考试课程名称： 结晶学及矿物学 学时： 60 学时 考试方式：开卷、闭卷、笔试、口试、其它 考试内容：一、填空题（每空 0.5分，共 17 分）1晶体的基本性质有、 、

18、 、 、和。2结晶学中， hkl 是符号，（ hkl）是符号， hkl是符号。3空间群国际符号 P42/mnm 中，P 表示、42 表示、n表示、m 表示、属于 晶系。4矿物中的水，据其存在形式及在结构中的作用分 为 、 、 、 和 。5等大球最紧密堆积有和 两种基本形式，球体之间存在 和 两种空隙类型。6按最外层电子构型。通常将阳离子划分为、 和等三种离子类型。7矿物的颜色， 据其产生的原因通常可分为、 和 三种。8根据晶体 在三维空间的发 育程度，晶体 习性大致分为三 种基本类 型： 、 、 。9正长石常见的双晶是，斜长石的双晶是 。二、名词解释：（每个 2分，共 10 分）1 TOT 型

19、结构 2 对称型3 尖晶石型结构4 矿物的硬度5 类质同像四、问答题 （25 分）1、举例说明矿物解理产生的原因。（ 6 分）2、以 Si为原始几何点，找出它的相当点，画出空间格子的平面格子（ A 图）； 以 O为原始几何点， 找出它的相当点， 画出相应的空间格子的平面格子 （B 图）。 这两种情况下画出的平面格子相同吗？为什么？（6 分）3、试从晶体化学的角度解释 Al 2SiO5 的同质多象现象，并分析它们所代表的温 度压力条件？（ 7 分）4、层间域是什么？层间域中的内容会影响矿物的哪些特性？（ 6 分）结晶学及矿物学 （60 学时）试题参考答案一、填空题1.自限性、均匀性、对称性、各向

20、异性、最小内能性、稳定性2. 单形、晶面、晶棱 /晶带3. 原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方4. 吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水5. 立方最紧密堆积、六方最紧密堆积、四面体、八面体6. 惰性气体型、铜型、过渡型7. 自色、他色、假色8. 一向延长型、二向延长型、三向延长型9. 卡斯巴双晶、聚片双晶二、名词解释TOT 型结构 ：层状硅酸盐的一种基本结构单元层，它是由两层四面体层和一层 八面体层构成。其中 T 代表四面体层， O 代表八面体层。对称型 ：宏观晶体中，所有对称要素的组合。例如：立方体的对称型为m3m。尖晶石型结构 ：是 A2+B3+2O4 型氧化物的一种结

21、构。 O2-作立方最紧密堆积， A2+ 充填 1/8 的四面体空隙， B3+充填 1/2 的八面体空隙的结构。 尖晶石就具有这种结 构。矿物的硬度 ：是指矿物抵抗外界刻划、 挤压等作用的能力。 摩氏硬度是一种常用 的矿物的硬度描述方法。类质同像 ：是指晶体结构中， 某种质点被相似的质点所替代， 键型和晶格类型不 变，只是在晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中符号100110111晶系四方晶系四方柱四方柱四方双锥 /单锥等轴晶系立方体菱形十二面体八面体 /四面体四、问答题1.答：解理的产生严格受其晶体内部结构因素（晶格、化学键类型及其强度和分 布）的控制，常沿面网间化学键力最弱的面网产生。下面按照晶格类型，将解理 产生的原因分别描述如下：1）在原子晶格中， 各方向的化学键力均等， 解理面面网密度最大的面网。 例 如：金刚石晶体的解理沿 111 产生。2）离子晶格，因静电作用，解理沿由异号离子组成的、且面网间距大的电性 中和面网产生，例如：石盐的解理沿 100 产生；或者，解理面两层同号离子 层相邻的面网，例如：萤石的解理沿 111 产生。3）多键型的分子晶格，解理面由分子键联结的面网，例如：石墨的解理沿 0001 产生。4）金属晶格，由于失去了价电子的金属阳离子为弥