中学化学竞赛试题资源库-晶体结构

中学化学竞赛试题资源库——晶体结构A组i.下列物质中含有非极性共价键的离子晶体是AH202 BN2 cNaOHDgii.下列说法错误的是A元素的种类由核内质子数决定B原子的种类由核内质子数和中子数共同决定C分子的种类由分子的组成决定D晶体的种类由组成晶体的基本微粒和微粒间相互作用共同决定.下列物质固态时属于分子晶体的是ACO2 BNaClC金刚石DHCl.不仅与金属的晶体结构有关，而且与金属原子本身的性质有关的是A导电性B电热性C延展性D密度.下列何种物质的导电性是由自由电子的运动所决定的A熔融的食盐 B饱和食盐水C石墨 D铜.金属晶体的特征是A熔点都很高 B熔点都很低C都很硬 D都有导电、导热、延展性.下列物质中，熔点最高的是熔点最低的是A干冰B晶体硅C硝酸钾D金属钠.下列物质中，属于分子晶体且不能踉氧气反应的是A石灰石B石英C白磷D固体氖.下列各项中是以共价键结合而成的晶体是A分子晶体B原子晶体C离子晶体D金属晶体.含有阳离子而不含有阴离子的晶体是第1页共32页A原子晶体 B分子晶体C离子晶体 D金属晶体.金属晶体的形成是通过A金属原子与自由电子之间的相互作用B金属离子之间的相互作用C自由电子之间的相互作用D金属离子与自由电子之间的较强的相互作用.下列各组中的两种固态物质熔化（或升华）时，克服的微粒间相互作用力属于同种类型的是A碘和碘化钠 B金刚石和重晶石C冰醋酸和硬脂酸甘油酯 D干冰和二氧化硅.在下列有关晶体的叙述中错误的是A离子晶体中，一定存在离子键 B原子晶体中，只存在共价键C金属晶体的熔沸点均很高 D稀有气体的原子能形成分子晶体.A、B两种元素的质子数之和为21,A原子核外电子比B原子核外电子少5个，下列有关叙述中，错误的是A固体A单质是分子晶体BB的单质能导电CA与B的化合物是离子晶体DA与B的化合物能与酸反应，但不能与碱反应.已知氯化铝易溶于苯和乙醚，其熔点为190℃,则下列结论不正确的是A氯化铝是电解质 B固体氯化铝是分子晶体C可用电解熔融氯化铝的办法制取金属铝 D氯化铝为极性分子.支持固体氨是分子晶体的事实是A氮原子不能形成阳离子 B氢离子不能单独存在C常温下氨是气态物质 D氨极易溶于水.由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/126,其阴离子只有过氧离子（O22-）和超氧离子（0/）两种。在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之第2页共32页比为.下列微粒的个数不是1：1的是A氘（2H）原子中的质子和中子BNH3分子中的质子和电子CNaHSO4晶体中的阴离子和阳离子 DK2O2固体中的阴离子和阳离子.下表给出几种氯化物的熔沸点，对此有下列说法：①CaCl2属于离子晶体②SiCl4是分子晶体③1500c时，NaCl可形成气态分子④MgCl2水溶液不能导电NaClMgCl2CaCl2SiCl4熔点（℃）801712782一68沸点（℃）14651418160057与表中数据一致的说法有A仅①B仅②C①和②D①、②和③.已知下列晶体的熔点：NaCl—801℃AlF3—1291℃AlCl3—190℃BCl3—107℃Al2O3—2045℃CO2—56.6℃SiO2—1723℃据此判断下列说法错误的是A元素和铝组成的晶体中有的是离子晶体B以一给出的物质中只有BCl3和CO2是分子晶体C同族元素的氧化物可以形成不同类型的晶体D不同族元素的氧化物可以形成相同类型的晶体.SiCl4的分子结构与CCl4类似，对其作出如下推断：①SiCl4晶体是分子晶体；②常温常压下SiCl4是液体；③SiCl4的分子是由极性键形成的分子；④SiCl4熔点高于CCl4。其中正确的是A只有①B只有①②C只有②③D①②③④.目前，科学界拟合成一种“双重结构”的球形分子，即把足球烯60的分子容纳在Si60分子中，外面的硅原子与里面的碳原子以其价键结合，下列叙述错误的是A该晶体属分子晶体 B该分子内原子间都以极性共价键相连接第3页共32页

C该物质是一种新化合物D该物质的相对分子质量为2400xxiii.图中所示的是CsCl晶体的晶胞：Cs+位于中心，Cl-位于8个顶角，则每个晶胞中的Cl-的数目为A1个B2个C3个D4个xxiv.据报道国外有科学家用一束激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时用一个射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物的薄膜。据称，这种化合物比金刚石更坚硬，其原因可能是A碳、氮原子构成网状晶体结构B碳氮键比金刚石中的碳碳键更短C碳、氮都是非金属元素，且位于同一期D碳、氮的单质的化学性质均不活泼xxv.食盐晶体是由钠离子和氯离子组成，这两种离子在空间按3个垂直方向都是等距离地交错排列。已知食盐的摩尔质量是58.5克/摩，密度是2.2克/厘米3,则食盐中相邻的钠离子核间距离的数值最接近于A3.0X10-8cm B3.5X10-8cmC4.0X10-8cm D5.0X10-8cmxxvi.石墨晶体结构如右图所示：每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数是A6个B4个C3个D2个xxvii.石墨是层状晶体，每一层内，碳原子排成正六边形，许多个正六边形排列成平面状结构，如果将每对相邻原子间的化学键看成一个化学键，则石墨晶体每一层内碳原子数与C-C化学键数的比是A2：3B1：3C1：1D1：2xxviii.某固体仅有一种元素组成，其密度为5克/厘米3,用X射线研究该固体的结果表明，在边长为1X10-7厘米的立方体中仅有20个原子，则此元素的原子量接近第4页共32页

A32B65C120D150xxix.下列各物质的晶体中，与其中任意一个质点（原子或离子）存在直接强烈相互作用的质点数目表示正确的是A氯化铯〜8B水晶〜4 C晶体硅〜6 D碘晶体〜2xxx.某晶体中，存在着A（位于八个顶点）、B（位于体心）、C（位于正六面体中的六个面上）三种元素的原子，其晶体结构中具有代表性的最小重复单位（晶胞）的排列方式如图所示：则该晶体中A、B、C三种原子的个数比是A8：6：1B1：1：1C1：3：1D2：3：1xxxi.某离子晶体的晶胞结构如下图所示:则该离子晶体的化学式为则该离子晶体的化学式为AAB3c3 BAB3C CA2B3c DA2B2Cxxxiv.1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K,第5页共32页人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断正确的是A原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度B原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料C原子晶体干冰硬度大，可用作耐磨材料D每摩尔原子晶体干冰中含2molC-O键XXXV.下面关于晶体的叙述中，错误的是A金刚石为网状结构，由共价键形成的碳原子环中，最小环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Na+共有6个C氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl-D干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻12个CO2分子xxxvi.有四种氯化物，它们的通式为XCl2,其中最可能是第IIA族元素的氯化物是A白色固体，熔点低，完全溶于水，得到一种无色中性溶液，此溶液导电性差B绿色固体，熔点高，易被氧化，得到一种蓝绿色溶液，此溶液具有良好的导电性C白色固体，极易升华，如与水接触，可慢慢分解D白色固体，熔点较高，易溶于水，得无色中性溶液，此溶液具有良好的导电性xxxvii.a在常温下为离子晶体，由X、Y两元素构成，在a中Xm+和Yn-的电子层结构相同。已知下列反应：⑴a+jO j+b+c ⑵j+c-d(气) ⑶b+c-a+e+jO则a、e、f依次是A NaCl NaClO HCl B CaCl2 Ca(ClO)2HclOC Na2s Na2sO3 H2SO3 D K2S K2SO3H2SO4第28届国际地质大会提供的资料显示，海底有大量的天然气水合物，可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体，晶体中平均每46个水分子构建成8个笼，每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息，完成下面两题：xxxviii.下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是A两种都是极性分子第6页共32页

B两种都是非极性分子CCH4是极性分子，H2O是非极性分子DH2O是极性分子，CH4是非极性分子xxxix.若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子，另外2个笼被游离H2O分子填充，则天然气水合物的平均组成可表示为A CH4- 14H2O B CH4- 8H2O C CH4 •(23Z3)H2O DCH4- 6H2Oxl.铁原子半径为1.26X10-8cm,质量为55.8p(p=1.67X10-24g),则铁原子的体积(用cm3表示)为 ，铁原子的密度为(用g/cm3表示)。铁原子密度比一块铁试样的密度大的原因是 。xli.如图：晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，试观察右边图形，回答：这个基本结构单元由个硼原子组成，键角是 ,共含有个B-B键。xlii.钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿型相关的晶体结构，若钙钛矿中Ca、Ti、O形成如下图所示的晶体，求钙钛矿的化学表达式：。xliii.BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，首次用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸科简称。若知：①在BGO中，锗处于最高价态，②在BGO中，铋的价态与铋踉氯形成的某种共价化合物时所呈的价态相同，在此氯化物中科具有最外层8电子稳定结构，③BGO可看成是由锗和科两种元素所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同。请填空：(1)锗和科的元素符号分别是 和；BGO晶体的化学式是 ；第7页共32页

BGO晶体所含税氧化物的化学式是xliv.A、B、C、D是短周期元素，它们的离子具有相同的电子层结构，且半径依次减小。A与D的化合物X既能与盐酸反应，又能与NaOH溶液反应；B、C组成典型的离子化合物Y,其晶体结构类似于NaCl晶体；A与C以原子个数之比1：1组成化合物Z。(1)写出X分别与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式(2)写出Y的电子式(3)写出Z与CO2反应的化学方程式B、C、D可组成离子化合物CmDBn，其晶体结构单元如右图所示。阳离子Cx+(0表示)位于正方体的棱的中点和正方体内部(内部有9个0,1个位于体心，另8个位于大正方体被等分为8个小正方体后的体心)；阴离子DBnmx—(•表示)位于该正方体的顶点和面心。贝U：x=、m=、n=o(X<1)。该晶体为xlv.NiO(X<1)。该晶体为NaCI型晶体，晶体的基本单元为立方体，每个立方体中含有4个NixO分子。今有一批NixO晶体，测得密度为6.47g/cm3。立方体的边长为0.4157X10-7cm。(1)求NixO的相对分子质量；(2)已知Ni原子的相对原子质量为58.70,当NixO以NiyNNizO表示时，求y、z的值。B组xlvi.碘晶体升华时，下列所述内容发生变化的是A分子内共价键 B分子间的作用力C分子间的距离 D分子内共价键的键长xlvii.下面有关晶体的叙述中，不正确的是A金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子B氯化钠晶体中，每个Na+周围距离相等的Na+共有6个C氯化铯晶体中，每个Cs+周围紧邻8个Cl-第8页共32页

D干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻10个CO2分子A Mgi4B6 B Mg2BCMgB2 A Mgi4B6 B Mg2BCMgB2 DMg3B2xlix.最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是 。l.纳米材料的特殊性质的原因之一是由于它具有很大的比表面积(S/V)即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大很多。假定某种原子直径为0.2nm,则可推算在边长inm的小立方体中，共有个原子，其表面有个原子，内部有个原子。由于处于表面的原子数目较多，其化学性质应 (填“很活泼”或“较活泼”或“不活泼”)。利用某些纳米材料与特殊气体的反应可以制造气敏元件，用以测定在某些环境中指定气体的含量，这种气敏元件是利用了纳米材料具有的 作用。A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B,B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题：TOC\o"1-5"\h\zA、B的元素符号分别是 ；用电子式表示AB元素形成化合物的过程：；A、B所形成的化合物的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了个阴离子。晶体中阴阳离子数之比为 ;A、B所形成的化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点,其判断的理由是 OW、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X>W>Z>YoW原子最外层电子数不超过最内层电子数。X原子L层电子数是其它各层电子总数的2倍。Y原子形成的气态第9页共32页

氢化物分子与形成的最高价氧化物分子的电子数之比为5：11。Z是自然界中含量最多的元素。(1)丫和Z形成的化合物与W和Z形成的化合物反应，其化学方程式可能(2)Y元素可形成化学式为丫60的物质，该物质称为足球烯。已知该物质溶于苯等有机溶剂，熔点较低，由此可推测丫60晶体属于晶体，Y原子间形成键；(填键的类型)W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为<；(用化学式表示)(4)这四种元素原子半径的大小为>>>。(填元素符号)liii.氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300c反应获得。(1)氨化硅晶体属于 晶体；(填晶体类型)(2)已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式;(3)现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为 。liv.某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于//―一7立方体中心。试分析：(1(1)晶体中每个Y同时吸引着个X,每个X同时吸引个Y,该晶体化学式为 ;(2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有个；(3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角NXYX的度数为(填角的度数)；第10页共32页

(4)设该晶体的摩尔质量为Mg/mol,晶体密度为pg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中两个距离最近的X之间的距离为 cm3。lv.FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体为p为5.71g/cm,晶胞边长(相当于例题2中NaCl晶体正方体结构单元的边长)为4.28X10-10m(相对原子质量:Fe55.9O16.0)。求:(1)FexO中x值为(精确至0.01)。(2)晶体中Fe分别为Fe2+、Fe3+,在FeZ+和Fe3+的总数中，Fe2+所占分数为(用小数表示，精确至0.001)。(3)此晶体的化学式为。Fe在此晶系中占据空隙的几何形状是 (即与O2-距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状)。(5)在晶体中，铁元素的离子间最短距离为 m。lvi.理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚MgO单晶如附图1所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO的晶体结构属NaCl型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子(用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些原子连起，以显示它们的几何关系)。lvii.石墨的片层与层状结构如 "/ 一1二炉10-%右图：其中C-C键长为142Pm，层—间距离为340Pm(1pm=10-12米)。 — —，：(1)片层中平均每个六圆环含碳原子数为 个；引在层状结构中，平均每个六棱柱(如ABCDEF- ,奇已尔二珪A]B2c3D4E5F6)含碳原子数个。(2)在片层结构中，碳原子数、C-C键数、六元环数之比为 。(3)有规则晶体密度的求算方法：取一部分晶体中的重复单位(如六棱柱ABCDEF第11页共32页

—A1B2c3D4E5F6),计算它们的质量和体积，其比值即为所求晶体的密度，用此法可求出石墨晶体的密度为g/cm3(保留三位有效数字)。lviii.右图所示为PTC元件(热敏电阻)的主要成分一一钡钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为正方体，边长a=403.1pm,顶点位置为Ti4+所占，体心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2-所占。(1)写出晶体的化学式 ;,则O2-处于立方体的什么位(2)若将Ti4+置于晶胞的体心，,则O2-处于立方体的什么位(3)在该物质的晶体中，每个Ti4+周围与它最邻近的且距离相等的Ti4+有几个？它们在空间呈什么形状分布？；(4)指明Ti4+的氧配位数和Ba2+的氧配位数；(5)说明O2-的氧配位情况；(6)已知O2-半径为140Pm，计算Ti4+半径和Ba2+半径 ；Y2+和O2-联合组成哪种类型的堆积？；(8)计算该晶体密度。lix.已知LiI的晶体与NaCl晶体结构相同。实验测得Li十与I-之间最近的距离是0.302nm。假定Li+和Li十都是刚性球。(1)欲计算得到I-和Li+的近似半径时，你还必须再作什么假定？(2)计算I-和Li+的近似半径。(3)若用另一种方法测得Li+的半径约为0.060nm〜0.068nm,试验证你的假定是否正确。lx.金属银(相对原子质量58.7)是立方面心晶格型式，计算其空间利用率(即原子体积占晶体空间的百分率)；若金属银的密度为8.90g/cm3,计算晶体中最临近原子之间的距离；并计算能放入到银晶体空隙中最大原子半径是多少？lxi.NH4cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH+和1个Cl-,晶胞参数a=387pm。第12页共32页

NH+热运动呈球形，试画出晶胞结构示意图。(2)已知Cl-半径为181pm,求球形NH+的半径。(3)计算NH4C1晶体密度。(4)若NH4+因热运动而转动，H为有序分布，则NH4C1的几何构型如何？画出晶胞结构示意图。Ixii.E经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。(1)试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出判断的根据是什么？(2)已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比(不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论)。Ixiii.SiC是原子晶体，其结构类似金刚石，为C、Si两原子依次相间排列的正四面体型空间网状结构。如右图所示为两个中心重合，各面分别平行的大小两个正方体，其中心为一Si原子，试在小正方体的顶点上画出与该Si最近的C的位置，在大正方体的棱上画出与该Si最近的Si的位置。两大小正方体的边长之比为；Si-C-Si的键角为(用反三角函数表示)；若Si—C键长为acm,则大正方体边长为cm；SiC晶体的密度为g/cm3。(N■A.为阿佛加德罗常数，相对原子质量C.12Si.28)1xiv.已知金刚石中C-C键长为1.54X10-1Om,那么金刚石的密度为 。ixv.LiH及LiF晶体中r(H-)=140pm,r(F-)=133pm,熔点分别为：LiH为680℃,LiF为850℃,较为接近，然而生成热差别大，△H中(LiH)=-90kJ-mol-1及△H中fm fm(LiF)=—612kJ・mol-1。lxvi.钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、第13页共32页

深色的、有导电性的固体，化学式NaxWO3,用X射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a=3.80X10-iom,用比重瓶法测得它的密度为d=7.36g/cm30E知相对原子质量：W183.85,Na22.99,O16.00,阿伏加德罗常数L=6.022X1023mo1」。求这种固体的组成中的x值(2位有效数字)，给出计算过程。lxvii.2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35coO2-1.3H2O,具有……-CoO2-H2O-Na-H2O-CoO2-H2O-Na-H2O-……层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，钻原子和氧原子呈周期性排列，钻原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。(1)钻原子的平均氧化态为 。(2)以♦代表氧原子，以・代表钻原子，画出CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是：石墨的二维晶胞是右图中用粗线围拢的平行四边形。(3)据报道，该晶体是以Na0.7coO2为起始物，先踉澳反应，然后用水洗涤而得到的。写出起始物和澳的反应方程式。lxviii.钒是我国丰产元素，储量占全球11%,居第四位。在光纤通讯系统中，光纤将信息导入离光源1km外的用户就需用5片钒酸钇晶体(钇是第39号元素)。我国福州是全球钒酸钇晶体主要供应地，每年出口几十万片钒酸钇晶体，年创汇近千万美元(1999年)。钒酸钇是四方晶体，晶胞参数a=712pm,c=629pm,密度d=4.22g/cm3,含钒25%,求钒酸钇的化学式以及在一个晶胞中有几个原子。给出计算过程。钒酸钛的化学式： 一个晶胞中的原子数：计算过程：lxix.CaF2晶体的结构有如下特点：Ca2+的空间排列方式与NaCl晶体中的Na+(或Cl-)的排列方式完全一样，而F-占据其四面体空隙中。F-占据四面体空隙的占有率为 。CaF2晶体中F-的空间排列方式与CsCl晶体中的Cs+(或Cl-)的排列方式是否完全一样？ 第14页共32页Ca2+占据F-形成的 面体空隙中(四、六、八)，其占有率是 。(4)若Ca2+离子处于晶胞顶点，写出晶胞中所有离子的分数坐标。lxx.冰晶石(Na3AlF6)用作电解法炼铝的助熔剂。冰晶石晶胞是以大阴离子(AlF63-)构成的面心立方晶格，Na+可看作是填充在晶格的空隙中，已知冰晶石的密度为2.95g/cm3,Al—F键长181pm,相对原子质量：Na23.0；Al27.0；F19.0。(1)指出AlF7-配离子中心离子的杂化轨道类型和配离子空间构型。6(2)指出冰晶石晶体中Na+在晶胞中所占的位置。(3)计算冰晶石晶体中Al—Al最短距离。lxxi.C60分子本身是不导电的绝缘体，但它的金属化合物具有半导体性、超导性。1991年4月Hebard等首先报道掺钾C60有超导性，超导临界温度19K。研究表明KxC60的晶体结构中，C60具有面心立方结构(与NaCl晶体结构中Na+或Cl-的排列方式类似)，而K+填充在其四面体和八面体空隙中，晶胞参数1.4253nm(相当于NaCl晶胞的边长)。(1)C60晶体类型与KxC60晶体类型分别是 、。(2)占据四面体空隙和八面体空隙中的K+数之比是 (3)X= (4)如果K+半径为0.112nm,则C60的分子半径约为(5)计算KxC60的密度lxM碳的第三种单质结构C60的发现是国际化学界的大事之一。经测定C60晶体为面心立方结构，晶胞参数a=1420pm。每个C60平均孔径为700pm,C60与碱金属能生成盐，如K3c60。人们发现K3c60具有超导性，超导临界温度为18K。K3c60是离子化合物，在晶体中以K+和C603-存在，它的晶体结构经测定也是面心立方，晶胞参数a=1424pm。阿伏加德罗常数为6.02X1023mol-1,请回答：(1)画出c60的晶胞。(2)计算相邻C60球体最近距离，为什么这距离大于C60笼的孔直径。(3)相邻C60球体间的距离是多少？(4)与石墨平面原子间距离(335pm)相比，你认为在C60晶体中一C60间作用力属于哪一种类型?第15页共32页

(5)C60晶体的晶胞中存在何种空隙？各有多少空隙？(6)K3c60晶体的晶胞中有多少个K+?它们位于晶胞中何处？试写出K+的坐标位置。(7)同一温度下，K3c60的晶体密度比C60的晶体密度增大了多少？Ixxiii.碳化硅(SiC)俗名“金刚砂”，有类似金刚石的结构和性质。其空间结构中碳硅原子相间排列，右图所示为碳化硅的晶胞(其中•为碳原子，。为硅原子)。已知：碳原子半径为7.7X10-iim,硅原子半径为1.17X10-10m,SiC晶体密度为3.217g/cm3)(1)SiC是 晶体，碳、硅原子杂化类型都是 ，键角都是 ，三个碳原子和三个硅原子相间构成一个 式(船、椅)六元环。(2)如右图所示碳化硅晶胞，从立方体对角线的视角观察，画出一维空间上碳、硅原子的分布规律(注意原子的比例大小和相对位置，至少画两个周期)(3)从与对角线垂直的平面上观察一层碳原子的分布，请在二维平面是画出碳原子的分布规律(用•表示，至少画15个原子，假设片层碳原子间分别相切)；计算二维空间上原子数、切点数和空隙数的比例关系 再考虑该片层结构的上下各与其相邻的两个碳原子片层。这两个碳原子的片层将投影在所画片层的(原子、切点、空隙)上，且这两个片层的碳原子 (相对、相错)(4)如果我们以一个硅原子为中心考虑，设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子的最近距离为d,则与硅原子次近的第二层有个原子，离中心原子的距离是 ,它们都是 原子。(5)如果我们假设碳、硅原子是刚性小球，在晶体中彼此相切，请根据碳、硅原子半径计算SiC的密度，再根据理论值计算偏差，并对产生偏差的原因作一合理解释。(6)估算SiC晶体的原子占据整个空间的百分数，只需给出一个在5%以内的区间。lxxiv.今年3月发现硼化镁在39K呈超导性，可能是人类对超导认识的新里程碑。在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，像维夫饼干，一层镁一层硼地第16页共32页

相间，下图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿C轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。（1）由下图可确定硼化镁的化学式为：。（2）在下图右边的方框里画出硼化镁的一个晶胞的透视图，标出该晶胞内面、棱、顶角上可能存在的所有硼原子和镁原子（镁原子用大白球，硼原子用小黑球表示）。lxxv.金属铁的熔点为lxxv.金属铁的熔点为1811K。在室温和熔点间，铁存在不同的晶型。从室温到1185K，金属铁以体心立方（bcc）的a—铁的晶型存在。从1185K到1667K，铁的晶体结构为面心立方（fee）的Y-铁。超过1667K直到熔点，铁转化为一种与a—铁的结构相似的体心立方（bee）结构，称为6—铁。（1）已知纯铁的密度为7.874g/em3（293K）：①计算铁的原子半径（以em表示）；②计算在1250K下铁的密度（以g/em3表示）。注意；忽略热膨胀造成的微小影响。注意你所使用的任何符号的原义，例如r=铁原子的半径。钢是铁和碳的合金，在晶体结构中某些空隙被小的碳原子填充。钢中碳含量一般在0.1%到4.0%的范围内。当钢中碳的含量为4.3%（质量）时，有利于在鼓风炉中熔化。迅速冷却时，碳将分散在a—铁的晶体结构内。这种新的晶体称为马氏体，它硬而脆。尽管它的结构稍有畸变，其晶胞的大小与a—铁晶胞的大小仍然相同。（2）已假定碳原子均匀地分布在铁的晶体结构中：①计算含碳量（质量）为4.3%的马氏体中a—铁的每个晶胞中碳原子的平均数；②计算马氏体的密度（以g/em3表示）摩尔质量和常数；MFe=55.85g/molMC=12g/molNA=6.02214X1023molT第17页共32页以乂讨.研究离子晶体，常考察以一个离子为中心时，其周围不同距离的离子对它的吸引或排斥的静电作用力。设氯化钠晶体中钠离子跟离它最近的氯离子之间的距离为d，以钠离子为中心，则：（1）第二层离子有个，离中心离子的距离为 d，它们是 离子。（2）已知在晶体中Na+离子的半径为116pm,Cl-离子的半径为167Pm，它们在晶体中是紧密接触的。求离子占据整个晶体空间的百分数。（3）纳米材料的表面原子占总原子数的比例极大，这是它的许多特殊性质的原因，假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰等于氯化钠晶胞的大小和形状，求这种纳米颗粒的表面原子占总原子数的百分比。（4）假设某氯化钠颗粒形状为立方体，边长为氯化钠晶胞边长的10倍，试估算表面原子占总原子数的百分比。Ixxvii.黄铜矿是最重要的铜矿，全世界的2/3的铜是由它提炼的。回答下列问题：（晶胞参数：a=52.4pm,c=103.0pm；相对原子量：Cu63.5Fe55.84S32.06）（6）实验表明，CuCaS2和Cu2SnFeS4与黄铜矿的结构类型相同。请据此推测黄铜矿中铜和铁的氧化态。答：铜 铁lxxviii.近来，碳的多晶体（特别是富勒烯，当然也包括石墨）的性质再次引起研究第18页共32页者的关注，因为它们在金属原子配合物中可以作为大配体，并使金属原子配合物具有不同寻常的电物理性能。石墨与碱金属蒸气在高压下相互作用，形成了分子式为MC8的新化合物。这些化合物具有层状结构，层与层间原子的排列方式是：一层中的碳原子恰好位于另一层中的碳原子之上；而金属原子位于层之间、六棱柱中心处（配位数为12）。金属原子为钾时，层间距为560pm；金属原子为铷时，层间距为540pm；金属原子为铯时，层间距为590Pm。下表给出一些碱金属的原子和离子半径。已知纯净石墨的层间距是334Pm，而在同一层中的碳原子间的距离很短，等于141pm。碱金属原子半径（pm）乂^离子半径（pm）钾235133铷248148铯268169（1）在这化合物中，碱金属的状态是 （阳离子还是中性原子）？通过计算说明。（2）假定钡原子半径为221Pm，钡离子的半径是135Pm。金属原子为钡时，这类化合物的层间距可能是 （3）由钡原子所占据的碳原子构建的六棱柱的数目是六棱柱总数的 （4）这些化合物的导电性属于 （金属、半导体或绝缘体）。lxxix.CaCux合金可看作如下图所示的a、b两种原子层交替堆积排列而成：a是由Cu和Ca共同组成的层，层中Cu-Cu之间由实线相连；b是完全由Cu原子组成的层，Cu-Cu之间也由实线相连。图中由虚线勾出的六角形，表示由这两种层平行堆积时垂直于层的相对位置。c是由a和b两种原子层交替堆积成CaCu的晶体结构图。在这结构中：x同一层的Ca-Cu为294pm；相邻两层的Ca-Cu为327pm。（1）确定该合金的化学式（2）Ca有一个Cu原子配位（Ca周围的Cu原子数，不一定要等距最近），Ca的配位情况如何，列式计算Cu的平均配位数（3）计算该合金的密度（Ca40.1Cu63.5）第19页共32页

(4(4)计算Ca、Cu原子半径。a b cOCa •CuIxxx.某二水合、六配位的镒配合物晶体，沿a,b,c三个互相垂直的晶轴方向上摄取三张回转图，求得其晶胞的三个参数a=11.8X10-i0m,b=22.0X10-i0m,c=7.21X10-10m,该晶体的密度为1.57X103kg/m3,另外根据元素分析知道：事元素MnClCNOH质量百分数(％)12.416.132.625.47.26.3(1)试写出该配合物的分子式并推断其可能结构；(2)已知两个最大的配位体的结构相同，都可看成是由4个六元环构成的立体结构，试画出该配位体的立体结构；(3)试根据其晶体的X-射线分析所得的上述数据，推断晶胞中所含的结构基元是什么？结构基元数目是多少？lxxxi.某同学在学习等径球最密堆积(立方最密堆积A1和六方最密堆积A3)后，提出了另一种最密堆积形式Ax。如右图所示为Ax堆积的片层形式，然后第二层就堆积在第一层的空隙上。请根据Ax的堆积形式回答：(1)计算在片层结构中(如右图所示)球数、空隙数和切点数之^(2)在Ax堆积中将会形成正八面体空隙和正四面体空隙。请在片层图中画出正八面体空隙(用表示)和正四面体空隙(用X表示)的投影，并确定球数、正八面体空隙数和正四面体空隙数之比(3)指出Ax堆积中小球的配位数X 第20页共32页

（4）计算Ax堆积的原子空间利用率。（5）计算正八面体和正四面体空隙半径（可填充小球的最大半径，设等径小球的半径为r）。（6）已知金属Ni晶体结构为Ax堆积形式，Ni原子半径为124.6pm，计算金属Ni的密度。（Ni的相对原子质量为58.70）（7）如果CuH晶体中Cu+的堆积形式为Ax型，H-填充在空隙中，且配位数是4。则H-填充的是哪一类空隙，占有率是多少?（8）当该同学将这种Ax堆积形式告诉老师时，老师说Ax就是A1或A3的某一种。你认为是哪一种，为什么？Ixxxii.决定晶体中阳离子配位数的因素很多，在许多场合下，半径比r+/r_往往起着重要作用。试以氯化铯（图1）、氯化钠（图3）、硫化锌（图5）三种晶体为例，计算r+/r,并总结晶体中离子半径比与配位数关系的规律。7/r,并总结晶体中离子半径比与配位数关系的规律。7（1）氯化铯从图1沿AB到CD作一切面，得图2,设AB=CD=a=2r；（2）氯化钠从图3取一个平面，得图4,设ab=bc=2（r++r_）,ac=4r_；（3）硫化锌（闪锌矿）将硫化锌正方体分成八块小正方体，取左下角一块（见图5）,内含一个四面体（见图7）,将图6沿QL至OP作一切面，得图8,设OQ=LP=2r；（4）指出晶体中离子半径比r+/r_与配位数的关系，并加以说明。Ixxxiii.在离于晶体中，正、负离子间力求尽可能多的接触，以降低体系的能量，使晶体稳定存在。因为负离子都比正离子的半径大，所以构成离子晶体时，正离子必按此要第21页共32页

求嵌在负离子所堆积的空隙中。在离子晶体中每个正（或负）离子所接触的负（或正）离子总数，称为正（或负）离子的配位数。当正、负离子的电荷数相等时，这种配位数的多少，显然只与正、负离子的半径比屋/匚的大小直接相关。为了研究这种关系，可用小黑点和小圆圈代表正离子和负离子（相当于把离子抽象为几何学中的点），在想像的空间格子中标出它们的所在位置，从而画出某种型式的晶体结构中最基本的重复单位（称为“晶胞”），如图1（CsCl型晶胞）和图3（NaCl型晶胞）所示；再从晶胞中切割出一些平面（切面），形象地画出正、负离子的接触切面图，如图2（与图1对应）和图4（与图3对应）研究时需注意:图3图4研究时需注意:图3图4由于正离子嵌入负离子所堆积的空隙中时，有可他将负离子间的接触撑开，所以图1或图2中相等的AB和CD的最小极限值为2r_；即AB=CD^2r_；图4中ac的最小极限值为4r_,即ac三4r_。（1）试分别计算NaCl型和CsCl型离子晶体中的离子半径比r+/r_的最小极限值。（2）观察等断CsCl型和NaCl型离子晶体中异号离子间的配位数。简要说明CsCl晶体和NaCl晶体两者配位数差异的根本原因。（3）已知rK+n^X^-^m,a.n/X^-^m。通过计算分析，判断KBr晶体的结构型式，以及该晶体中每个K+被等于配位数的Br-接触包围所形成的构型属于何种几何体。（4）若ACl和BCl（A、B均表示+1价金属离子）的晶体结构与NaCl相同，且rA+>rNa+、5+<rNa+，试比较ACl和BCl两种离子晶体稳定性强弱，并说明原因。（5）已知NaCl的摩尔质量为58.5g/mol，密度为22g/cm3，阿伏伽德罗常数为6.02X1023mol-1，则可算出NaCl晶体中两个距离最近的Na+离子的核间距约为多少厘米？lxxxiv.水在不同的温度和压力条件下可形成11种不同结构的晶体，密度从比水轻的第22页共32页

0.92g-cm-3到约为水的一倍半的1.49g•cm-3。冰是人们迄今已知的由一种简单分子堆积出结构花样最多的化合物。其中在冰一皿中，每个氧有8个最近邻，其中与4个以氢键结合，O-H…O距离为295Pm，另外4个没有氢键结合，距离相同。(1)画出冰一皿的晶胞结构示意图(氧用。表示，氢用。表示)，标明共价键(一)和氢键(----),写出氧原子的坐标。(2)计算冰一皿晶体的密度。lxxxv.石墨晶体由层状石墨“分子”按ABAB方式堆积而成，如右图所示，图中用虚线标出了石墨的一个六方晶胞。(1)该晶胞的碳原子个数。(2)写出晶胞内各碳的原子坐标。(3)已知石墨的层间距为334.8pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体的密度为石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时发生下述反应：Li1-xC6+xLi++xe--LiC6其结果是，Li+嵌入石墨的A、B层间，导致石墨的层堆积方式发生改变，形成化学式为LiC6的嵌入化合物。(4)右图给出了一个Li+沿C轴投影在A层上的位置，试在右图上标出与该离子临近的其他6个Li+的投影位置。(5)在LiC6中，Li+与相邻石墨六元环的作用力属何种键型？(6)某石墨嵌入化合物每个六元环都对应一个Li+,写出它的化学式。锂离子电池的正极材料为层状结构的LiNiO2。已知LiNiO2中Li+和Ni3+均处于氧离子组成的正八面体体心位置，但处于不同层中。(7)将化学计量的NiO和LiOH在空气中加热到770℃可得LiNiO2，试写出反应方程式。 (8)写出LiNiO2正极的充电反应方程式。(9)锂离子完全脱嵌时LiNiO2的层状结构会变得不稳定，用铝取代部分镍形成LiNi1第23页共32页

pAlR。可防止理离子完全脱嵌而起到稳定结构的作用，为什么？Ixxxvi.下面是一组探讨有关气体水合物结构的试题。(1)气体水合物是一类通过O—H…O氢键将H2O分子结合成三维骨架型的主体结构，在其中有多面体孔穴，孔穴中包含作为客体的气体小分子，形成笼形水合包合物晶体。根据客体分子的大小和形状，水分子可组成多种形式的主体骨架结构。已知有上百种气体分子和水形成水合包合物。下图列出了五个多面体的结构：〔〕内数字表示笼形多面体的多边形边数，上标表示该多边形的数目。)A〔A〔512〕B〔51262〕 C〔51264〕 D〔43596273〕 E〔4668〕①已知A、B分别由20、24个水分子组成，请再确定构成C、D、E笼形多面体的H2O分子数。②笼形多面体E可认为哪种正多面体削去其顶点得到。③请用题干表示方法写出足球烯(c60)结构笼形多面体的构成。④由24个水分子构成的14个面的笼形多面体除上面的结构外，请再举两例，用题干的表示方法表示。(2)甲烷水合物(nCH4-46H2O)是一种具有重要经济价值的化合物，在海洋深处蕴藏量非常大，是未来的重要能源之一。它的晶体结构可看作由五角十二面体512〕和十四面体〔51262〕共面连接堆积形成。在立方晶胞中，〔512〕的中心处在顶角和体心位置；〔51262〕中心位置在面上，坐标为(1/4,1/2,0)、(3/4,1/2,0)……计6个。它们彼此共用六角形面连成柱体，再和五角十二面体共面连接。右图所示出甲烷水合物中水骨架的结构。①确定晶胞中其余4个〔51262〕中心的坐标；②ch4分子由于体积较小，可包合在这两种多面体第24页共32页中，若全部充满时，确定晶胞的组成为(即n值)。③已知该晶胞参数a=1180pm,计算1cm3甲烷水合物晶体中可释放CH4的体积(标准状况下)。④有的文献中报导开采1m3的甲烷水合物晶体可得到164m3的甲烷气体，请根据③的结果给出一合理解释。Ixxxvii.1704年，普鲁士染料厂的一位工人把牛血与碳酸钠在铁锅中一起煮沸，得到了一种蓝色染料，称为普鲁土蓝，后来人们又发现了膝氏蓝。它们分别是鉴别Fe2+和Fe3+的特征反应的产物。这两种物质实际上具有相同的化学式和相同的晶体结构，它们的基本结构特征是Fe3+和Fe2+离子分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-离子位于立方体的棱上。(1)试写出上述鉴别FeS+和Fe2+的离子反应方程式；(2)根据晶体结构特点，推出其化学式(用最简单整数表示)；(3)此化学式带有何种电荷？用什么样的离子与其结合成电中性的化学式？写出此电中性的化学式；(4)请指出第(3)题中所添加的离子在晶体结构中的什么位置上？(5)试判断FeS+和Fe2+离子分别与CN-中的哪一种原子结合？试谈谈你的理由。第25页共32页参考答案iDiiCiiiA、DivDvC、DviDviiBAviiiDixBxDxiDxiiCxiiiCxivDxvCxviCxviiCxviiiBxixDxxBxxiDxxiiBxxiiiAxxivA、BxxvCxxviDxxviiAxxviiiDxxixAxxxCxxxiAxxxiiB、DxxxiiiBxxxivACxxxvBxxxviDxxxviiBxxxviiiDxxxixBxl8.38X10-24cm311.1g/cm3铁的试样中，铁原子之间有空隙xli1260 30xliiCaTiO3xliii(1)GeBi(2)2Bi2O3•3GeO2 (3)Bi2O3xliv(1)AlO.+6H+=2Al3++3HOAlOo+2OH-=2AlO「+H.O (2) (3)2NaO23 2 23 2 2 22+2CO2=2Na2CO3+O2f (4)136第26页共32页

xlv(1)70.0 (2)用。.76曲。苫xlviB、CxlviiB、DxlviiiC加Ti14c13l1259827很活泼吸收(各1分)..li(1)Mg、O (2)'Mg-‘办(3)6：1：1 (4)高；Mg2+、O2-与对应的Na+、F-微粒半径相差不大，但Mg2+、F-所带电荷数多，形成离子键较强，故熔点较高lii(1)Na2O+CO2=Na2CO3或2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2T (2)分子、非极性(3)Mg(OH)2、NaOH (4)Na、Mg、C、O-汨liii⑴原子⑵SN(3)3SiCl4+2N2+6H2^LSi3N4+12HCl liv(1)4、8、XY2(或丫2X) (2)12 (3)109°28’ (4)3r；2M/NAplv(1)0.92 (2) 0.826 (3) Fe(H)n Fe(m)ni O (4)正八面体 (5) 3.03X10-1。0"6 °」6lviyWlvii22 2：3：1 2.24lviii(1)BaTiO3 (2)面心(3)有6个呈正八面体分布(4)Ti4+的氧配位数为6Ba2+的氧配位数为12(与Ti4+、Ba2+最近的O2-数) (5)O2-的Ti4+配位数为2Ba2+配位数为4 (6)Ti4+半径为61.5pmBa2+半径为145pm (7)立方面心(8)5.91g/cm3lix(1)除假设I-与Li+是刚性球外，还需要再假定两则性球间彼此相切(2)r+=0.088nm；r-=0.214nm(3)r+>0.060nm〜0.068nm,说明将Li+和I-看成刚性球但实际不相切。因为电子之间相互辩斥，使两离子半径之和小于它们之间的理论距离。lx74.05%250pm52pmlxi(1)lx74.05%250pm52pmlxi(1)(2)154.1pm(3)3.1.53g/cm3H键按四面体方向分布，分别指向立方体德各相交错的顶点，即4个H分别和4个不相邻的Cl-连接(异种电荷间的引力作用))lxii(1)从海底取出的甲烷水合物将融化并放出甲烷气体，因为该晶体是分子晶体，甲烷分子和水分子都是由有限数目的原子以共价键结合的小分子，水分子和甲烷分子之间范德华力，而水分子之间是范德华力和氢键。(2)假设甲烷气体体积是折合成标准状况下的数据，则1m3水合物中有甲烷164m3：22.4m3/kmol=7.32kmol；假设甲烷水合物固体中的水的密度为1g/cm3,则其中有水1m3X1000kg/m3：18kg/mol=55.56kmol；因此有：CH4：H2O=7.32kmol：55.6kmol=1：7.6。甲烷水合物的组成可能是6CH4-46H2O第27页共32页

lxiii•Si(碳原子在小正方体不相邻的四个顶点上，硅原子在大正方体lxiii的十二条棱的中点上)2：1arcos(-1/3)4.3/315<3/2NAa3■A.lxiv3.54g/cm3lxv用Born-Haber循环：LiH的^He=S+1/2D口口+1.+(—EQ+(—U_口)LiF的4fm H-H Li H Li-HHe=S+1/2D .+1.+(-Ej+(-U-J除了Dh口与DpF及一Eh与一Ep不同外，fm F-F Li F Li-F H-H F-F H F其余各项都相同，一UL.H及一UL.F差无几。U8Z-Z+/r2。 由于Dhh>Dff，-Eh<一EF，所以生成热差别大。1lxvi0.48或者0.49(2)(或或)lxvii(1)+3.65(2)(或或)(3)Na07coO2+0.35/2Br2=Na035coO2+0.35NaBr(2分，未配平不给分。)Ixviii帆酸钇的化学式：YVO4计算过程：YVO4的摩尔质量为203.8g/mol；帆的质量分数为50.9/203.8=025合题意。203.8/4.22=48.3cm3/mol四方晶胞的体积丫=7122X629X10-30cm3=3.18X10-22cm348.3/6.02X1023=8.02X10-23cm33.18X10-22/8.02X10-23=3.97心4一个晶胞中的原子数：3.18X10-22/8.02X10-23=3.97心4一个晶胞中的原子数：4X6=24lxix(1)100% (2)一样(3)六50% (4)Ca2+(0,0,0)(1/2,1/2,0)(1/2,0,1/2)(0,1/2,1/2) F-(1/4,1/4,1/4)(1/4,1/4,3/4)(1/4,3/4,1/4)(3/4,1/4,1/4)(1/4,3/4,3/4)(3/4,1/3,3/4)(3/4,3/4,1/4)(3/4,3/4,3/4)lxx(1)sp3d2杂化八面体 (2)一个在体心，12个在棱边中点，8个在晶胞内的四面体空隙(或答四个在八面体空隙，8个在四面体空隙)(3)晶胞内含4个[Na3AlF6]单元Na3AIF6摩尔质量为210g/mol。设晶胞达长为a,贝°210x46.02x1023x—=2.95a=a3lxxilxxii780pmAl—Al最短距离未551pm(2)2：1 (3)3(4)0.505nm(5)1.92g/cm3ddmin>700pm,说(2)最近距离(2d.)2=a2+a2d,2=2a2/4d.=21/2/2=1004pmmin min min明在C60晶体中，C60〜C60之间不接触，是分子晶体。第28页共32页

(3)距离为1004-700=304pm(4)304Pm"335Pm，石墨层间的作用力属于范德华力，是分子间力。C60-C60间作用力应为分子间力，由于C60的摩尔质量C的摩尔质量，故作用力大些，d<335pm。(5)晶胞中存在四面体和八面体两种空隙，有8个四面体空隙，4个八面体空隙。K3c60晶胞中含有4个结构基元，因此有12个K+,其中，8个K+处于8个四面体空隙中，坐标位置为：1/41/41/4,1/41/43/4,1/43/41/4,3/41/41/4,3/43/43/43/4,3/41/43/4,1/43/43/4,3/43/41/4,还有4个K+处于4个八面体空隙中，坐标位置为：1/21/21/2,1/200,01/20,001/2。(1)C60：dn.Sg/cm3 (2)K3c芯dn.疥g/cm3 的晶体密度比%增大了0.256g/cm31xxiii(1)原子sp3109°28,椅(空隙长度等于碳、硅原子直径和)O■；.［，一个碳原子周围是六个碳原子1：3：2空隙相错122q/3硅(5)晶胞质量为4X(12.01+28.09)/NAg,晶胞体积为［(1.17+0.77)X10-8X4/*3］3cm3,密度为2.96偏差：(2.96—3.217)/3.217=-7.94%(数据可以有偏离，但应给出负号)密度偏小，说明实际晶胞体积比计算值小，即碳、硅原子间的距离应比两个半径小，实际上碳、硅原子间有共价键作用，而不能假设成相切(是相交)。(6)38.3%〜41.7%(利用原子体积与晶胞体积之比) ①求下限：同5中求密度的方法，求得38.3%； ②求上限：根据密度理论值求出晶胞体积，求得41.7%lxxivMgB2或a=lxxivMgB2或a=bWc,c轴向上lxxv(1)①293K时铁为体心立方(氏口晶型，晶胞中铁原子数为2；晶胞边长为a,Fe原子半径为r,则立方体的体对角线长为4r.P6=nM/NAr=124.1pm②1250K下、bcc V胞fcc,每个晶胞中Fe原子数为4； pfcc=8.578g/cm3(2)①含C4.3%(质量)的马氏他—铁中：C：Fe(原子数)=1：4.786每个晶胞中平均含碳原子数为0.418②p，一=8.234g/cm3(马氏体)lxxvi12,、：2d,钠 (2)57.5% (3)96% (4)26%1xxvii(1)448CuFeS2 (2)2Cu『e2s4 (3)与ZnS晶胞相同(图略) (4)立方体心四面体1/2 (5)4.31g/cm36+2,+21xxviii(1)由于金属原子的配位多面体是六角棱柱体，位于两层间的碱金属原于应分别与上层和下层的6个碳原子接触，若假定纯石墨的层间距为碳原子半径的2倍，则金属配合物中的金属原子会推压各层而远离开一定距离，这一距离很容易从简单的几何图形估算。横断面穿过六边形的长对角线部分，是一个矩形第29页共32页

)。金属原子的直径加上纯石墨中的层间距应该等于)。金属原子的直径加上纯石墨中的层间距应该等于这个矩形的对角线，此矩形的两边分别为石墨六边形的对角线和MC8结构中的层间距。例如对于钾的中性原子，则层间距为：dK0=[(3.34+4.70)2—2.822]i/2=753pm。它是很长的，而对于正离子，则层间距为：dK+=[(3.34+2.66)2—2.822]i/2=530pm。它非常接近实验值。因此，可得出结抡：碱金属在这种结构中是以正离子形式存