结晶学及矿物学试题

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、其他考试内容：一、填空题（每空分，共10分）1.晶体的对称不但表现在上，同时也表现在上。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，依照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.正长石平时发育双晶，斜长石发育双晶。6.晶体中的化学键可以分为、、、和等五种。7.最亲密积聚原理适用于晶格和晶格的晶体。二、选择题（每题1分，共10分，前4题为单项选择）1.关于同一种晶体而言，一般说来大晶体的晶面数与小晶体的晶面数，哪个更多？（）A、大晶体的B、小晶体的C、相同多D、以上均错误2.类质同象中，决定对角线法规的最主要要素是：（）A、离子种类和键型B、原子或离子半径C、温度D、压力3.拥有Li4和Li6的晶体的共同点是：（）A、有L2B、无PC、无CD、有垂直的P4.关于布拉维法规说法不正确的选项是：（）A、实质晶体的晶面常常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，与之平行的晶面生长越慢5.可以与周围体相聚的单形有（）A、周围体B、立方体C、八面体D、四方柱E、斜方双锥6.黄铁矿晶体平时自觉地生长成为立方体外形，这种现象说明晶体拥有（）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、准晶体拥有近程规律B、非晶体拥有远程规律C、准晶体拥有远程规律D、非晶体拥有近程规律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地址有（）A、基圆上B、直径上C、大圆弧上D、小圆弧上关于有序-无序现象说法正确的有（）A、有序-无序是一种特其他类质同象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-无序是一种特其他同质多象三、名词讲解（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）石盐（NaCl）晶体的空间群为Fm3m，请在石盐晶体构造平面表示图（以下列图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）2.简述同质多象的看法、同质多象转变的种类，并举例说明。（8分）判断以下晶面与晶面，晶面与晶棱，晶棱与晶棱之间的空间关系（平行、垂直或斜交）：（8分））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（1011），0001）与（1120）。《结晶学》（40学时）试题参照答案一、填空题几何外形、物理性质垂直等轴、三方、斜方、六方面心格子、金刚石滑移面、等轴、3L44L36L29PC卡斯巴、钠长石律聚片离子键、共价键、金属键、分子键、氢键金属、离子二、选择题三、名词讲解平行六面体：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次以及次以上的对称轴。空间群：晶体内部构造中，对称要素的组合。由于它们不交于一点，且可以用数学的群来表示，顾称为空间群。双晶律：双晶结合的规律，平时用双晶要素和双晶结合面来表示。多型：一种元素或化合物以两种或两种以上的层状构造存在的现象，不相同层状构造之间单元层是相同的，可是是层的堆垛方式不相同四、问答题答：（平面格子见以下列图）相同。由于空间格子是反响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，与采用的对象没关。因此，依照不相同研究对象所画的平面格子相同。答：同质多像是指化学成分相同的物质，在不相同的物理化学条件下，形成构造不相同的若干种晶体的现象。其转变种类依照变体间相互变换关系可以分为：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→?-方石英其转变种类依照不相同变体间的构造关系来看，可以分为：1）重建式转变，转变时晶体构造发生了完好改组，包括键性、配位态及积聚方式等的变化，再重新建立起新变体的构造。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，可是构造中原子或离子稍作位移，键角有所改变，相当于整个构造发生了必然的变形。如：?-石英和?-石英之间的转变3）有序-无序转变，同种物质晶体构造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、垂直答：1）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、其他考试内容：一、名词讲解（每个2分，共10分，答案写在答题纸上）晶体习惯2.克拉克值3.假像4.条痕5.铝硅酸盐二、填空题（每空分，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+2+间的关系分别为2.白云石CaMg[CO3]2和镁方解石（Ca,Mg）[CO3]中的Ca和Mg和。3.矿物中的水分为nH2O）中的水为

、水，水镁石（

和Mg(OH)2）中的水为

等三种基本种类，蛋白石（水。

SiO2?4.组成软玉的主要矿物为和。5.拥有正尖晶石型构造的矿物有，拥有反尖晶石型构造的矿物有。6.正长石常有双晶，斜长石常有双晶。7.Al2SiO5有、和等三种同质多相变体，其中为铝的铝硅酸盐。8.拥有TOT型构造单元层的矿物有和，拥有TO型构造单元层的矿物有和。三、选择题（每个1分，共14分。前7个为单项选择）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、珍珠光彩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、晶面上3、绿柱石表现绿色是由于：（）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K[AlSi3O8]A、完好无序态

的三种有序-无序变体中，透长石对应：（B、完好有序态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、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、二向延伸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、关于褐铁矿描述正确的有：（）A、是一种矿物B、是混杂物C、可用于炼铁D、是铁矿石的风化产物10、拥有金刚光彩的矿物，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、拥有NaCl型衍生构造的矿物有：（）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）以下列图是云母型晶体的构造表示图，请在图中标出以下构造单元：a.周围体片b.八面体片c.构造单元层d.层间域并请指出云母型晶体的构造单元层种类。（5分）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相同，请讲解其原因所在。（6分）斜方辉石与单斜辉石矿物的解理面符号不相同，解理夹角可否相同？为什么？请简单图示说明。（6分）《矿物学》（40学时）参照答案一、名词讲解晶体习惯：在必然的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，称为晶体习惯。克拉克值：元素在地壳中平均的百分含量，平时有质量克拉克值和原子克拉克值两种表示方法。条痕：矿物粉末的颜色。是判断矿物的重要依照之一。铝硅酸盐：在硅酸盐类中，Al3+以四次配位的形式，进入到[SiO4]周围体中，取代一部分Si4+,这种硅酸盐称为铝硅酸盐。二、填空题、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吸附水结晶水构造（化合）水吸附构造（化合）透闪石阳起石5.尖晶石（铬铁矿）磁铁矿卡斯巴钠长石律聚片红柱石蓝晶石矽线石矽线石滑石（云母）叶腊石（绿泥石）高岭石蛇纹石三、选择题1-5BAAAA6-10DCBCBCDAC11-14ABCDCDACACD四、问答题答：金刚石和石墨的化学成分相同，但它们的晶体构造和晶格种类有较大差异，从而以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系，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，光彩强，具脆性，不导电。石墨的空间格子为三方或六方格子，层状构造，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}极完好解理（层状构造以致），硬度低（分子键引起），金属光彩，电的良导体（金属键存在）。答：构造单元层是指层状矿物的晶体构造中最小的重复单元。云母构造单元层的种类是TOT型。层状硅酸盐的四个基本构造见以下列图所示。3.答：这是由于闪锌矿化学成分不相同而以致的差异。在自然界中，闪锌矿（ZnS）中的Zn2+比较简单被Fe2+取代，形成类质同像混晶。今世替程度较少时，Zn2+与S2-以共价键连接。矿物显示出原子晶格晶体的光学性质，比方：较浅的颜色，同时条痕也很浅，矿物透明，并且是金刚光彩。今世替程度较大时，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，从而以致矿物显示出必然金属晶格晶体的光学性质，比方：颜色变深，条痕变深，半透明甚至不透明，半金属光彩等。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。这是由于两个辉石亚族的矿物的构造形式相同，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相同的原因是斜方辉石的a0（）恰巧是单斜辉石a0（）的两倍，而b0和c0值均特别相似，从而以致解理符号分别为{210}和{110}（见以下列图示）。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、其他考试内容：一、填空题（每空分，共

17分）1．晶体的基本性质有、、、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示、m表示、属于晶系。

、表4．矿物中的水，据其存在形式及在构造中的作用分为、、、和。5．等大球最亲密积聚有和两种基本形式，球体之间存在和两种空隙种类。6．按最外层电子构型。平时将阳离子划分为、等三种离子种类。7．矿物的颜色，据其产生的原因平时可分为、和三种。

和8．依照晶体在三维空间的发育程度，晶体习惯大体分为三种基本类型：、、。9．正长石常有的双晶是，斜长石的双晶是。二、名词讲解：（每个2分，共10分）1．

TOT

型构造

2．对称型

3．尖晶石型构造

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讲解Al2SiO5的同质多象现象，并解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点？（6分）《结晶学及矿物学》（60学时）试题参照答案一、填空题自限性、平均性、对称性、各向异性、最小内能性、牢固性单形、晶面、晶棱/晶带原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方吸附水、结晶水、构造水、层间水、沸石水立方最亲密积聚、六方最亲密积聚、周围体、八面体惰性气体型、铜型、过渡型自色、他色、假色向来延伸型、二向延伸型、三向延伸型卡斯巴双晶、聚片双晶二、名词讲解TOT型构造：层状硅酸盐的一种基本构造单元层，它是由两层周围体层和一层八面体层构成。其中T代表周围体层，O代表八面体层。对称型：宏观晶体中，全部对称要素的组合。比方：立方体的对称型为m3m。2+3+型氧化物的一种构造。2-+的四尖晶石型构造：是AB2O4O作立方最亲密积聚，A2充填1/8面体空隙，B3+充填1/2的八面体空隙的构造。尖晶石就拥有这种构造。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：是指晶体构造中，某种质点被相似的质点所取代，键型和晶格种类不变，可是在晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。三、将以下单形符号所表示的几何单形名称填入表中符号{100}{110}{111}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/周围体四、问答题答：解理的产生严格受其晶体内部构造要素（晶格、化学键种类及其强度和分布）的控制，常沿面网间化学键力最弱的面网产生。下面依照晶格种类，将解理产生的原因分别描述以下：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。比方：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，比方：石盐的解理沿{100}产生；也许，解理面∥两层同号离子层相邻的面网，比方：萤石的解理沿{111}产生。3）多键型的分子晶格，解理面∥由分子键联系的面网，比方：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洋溢于整个晶格内的自由电子所联系，晶