高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案
【精品】高中化学竞赛题分子晶体
中学化学竞赛试题资源库——分子晶体A组1．下列物质固态时属于分子晶体的是ACOBNaClC金刚石DHCl22．下列物质中，属于分子晶体且不能跟氧气反应的是A石灰石B石英C白磷D固体氖3．下列非金属单质在室温下均是分子晶体的是A碘、硫、磷B氯、溴、磷C碳、硅、磷D氢、氧、氮4．下列物质固态时，一定是分子晶体的是A酸性氧化物B非金属单质C碱性氧化物D含氧酸5．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6．下列物质固态时熔点的比较正确的是AF2＞Cl2＞Br2B金刚石＞NaCl＞O2CS＞NaBr＞金刚石DNa＞CH4＞冰7．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8．在医院施行外科手术时，常用HgCl2稀溶液作为手术刀的消毒剂，已知HgCl2有如下性质：①HgCl2晶体熔点较低；②HgCl2在熔融状态下不能导电；③HgCl2在水溶液中可发生微弱电离，下列关于HgCl2的叙述正确的是AHgCl2属于共价化合物BHgCl2属于离子化合物CHgCl2属于非电解质DHgCl2属于强电解质9．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10．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③1500℃时,NaCl可形成气态分子④MgCl2水溶液不能导电与表中数据一致的说法有A仅①B仅②C①和②D①、②和③11．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12．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。
晶体结构考试(含答案)
晶体结构考试(含答案)高中化学竞赛专题考试——晶体结构 1.008Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag Cd In S n S b T e I Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Ac-Lr H Li Be B C N O F Na Mg Al S i P Cl S K Ca S c T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As S e Br Rb Cs Fr S r Ba Ra Y La Lu -6.9419.01222.9924.3139.1040.0885.4787.62132.9137.3[223][226]44.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9363.5558.6965.3910.8126.9869.7212.0128.0972.61114.8204.4118.7207.2112.4200.6107.9197.0106.4195.1102.9192.2101.1190.298.91186.295.94183.992.91180.991.22178.588.9114.0116.0019.0030.9774.92121.8209.032.0778.96127.6[210][210][210]126.979.9035.454.00320.1839.9583.80131.3[222]He Ne Ar Kr Xe Rn 相对原子质量Rf Db Sg Bh Hs Mt一 选择题（每题有一个或者两个正确选项，每题2分，共20分。
）1、下列各组物质汽化或熔化时，所克服的微粒间的作用力，属于同种类型的是（ ）A ．碘和干冰的升华B ．二氧化硅和生石灰的熔化C ．氯化钠晶体和铁的熔化D ．冰的融化和烧碱的熔化 2、在结构中，表示成SiO 4，则该结构式的通式为 （ ）A. (Si 2O 5)n 2n-B. (SiO 3)n 2n-C. (Si 6O 17)n 10n-D. (Si 6O 19)n 14n-3、某钾（·）的石墨嵌入化合物沿c 轴的投影图如图，该化合物的化学式为 （ ）A.KC 12B. KC 10C. KC 8D. KC 64、下面二维平面晶体所表示的化学式为AX3的是（）A BC D5．下面图像是从NaCl或CsCl晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl晶体结构的是①②③④A 图①B 图②C 图③D 图④6 非整数比化合物Fe0.95O具有NaCl型晶体结构，由于n （Fe）∶n（O）＜1∶1，所以晶体存在缺陷。
化学竞赛专题辅导资料——晶体结构
郴州市二中高一化奥班辅导资料——晶体结构（2008-05-28）【涉及概念和内容】根据《化学课程标准》和中学化学教材以及《物质结构与性质》选修教材，晶体结构涉及的内容包括：（1）基本概念：周期性有序排列、晶胞及晶胞类型、晶胞中粒子数的计算、配位数、空隙、堆积方式、晶格能、并置碓砌；（2）堆积方式：面心立方、六方、体心立方和简单立方堆积；（3）晶体种类和性质：金属晶体、离子晶体、分子晶体、原子晶体，自范性、各向异性、金属晶体的导电导热和延展性、X－射线衍射。
这些内容看似零碎，实际上它们有着密切的内在联系，了解和建立它们的关系，对于晶体结构的教与学，深刻理解晶体结构和性质，掌握核心、突出重点都是很重要的。
它们的联系可以用下面的结构表示，其中堆积类型是联系晶体基本概念、基本结构与不同晶体类型的结构和性质的桥梁。
面心立方最密堆积（A1）最密堆积六方最密堆积（A3）体心立方密堆积（A2）简单立方堆积金刚石型堆积(四面体堆积)（A4）一、晶体的结构1、晶体的概念晶体是质点（原子、分子、离子）在空间有规律周期性地重复排列，是具有规则的多面体固体物质。
2自范性：在一定条件下晶体能自动地呈现具有一定对称性的多面体的外形（晶体的形貌）。
非晶体不能呈现多面体的外形。
晶态石英的谱图非晶态石英的谱图3、晶体的点阵结构概念：在晶体内部原子或分子周期性地排列的每个重复单位的相同位置上定一个点，这些点按一定周期性规律排列在空间，这些点构成一个点阵。
点阵是一组无限的点，连结其中任意两点可得一矢量，将各个点阵按此矢量平移能使它复原。
点阵中每个点都具有完全相同的周围环境。
晶体结构= 点阵+ 结构基元结构基元：在晶体的点阵结构中每个点阵所代表的具体内容，包括原子或分子的种类和数量及其在空间按一定方式排列的结构。
（1）直线点阵（2）平面点阵（3）晶胞（晶胞是人为划定的，为平行六面体）空间点阵必可选择3个不相平行的连结相邻两个点阵点的单位矢量a，b，c，它们将点阵划分成并置的平行六面体单位，称为点阵单位。
10年全国高中学生化学竞赛(初赛)试题与试题分析.(10份)
全国高中学生化学竞赛(初赛)试题汇编试题与试题分析●竞赛时间3小时。
迟到超过30分钟者不能进考场。
开始考试后1小时内不得离场。
时间到，把试卷（背面前上）放在桌面上，立即起立撤离考场。
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草稿纸在最后一页。
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1997年全国高中学生化学竞赛(初赛) 试题分析第一题(10分)次磷酸H3PO2是一种强还原剂，将它加入CuSO4水溶液，加热到40～50℃，析出一种红棕色的难溶物A。
经鉴定：反应后的溶液是磷酸和硫酸的混合物；X射线衍射证实A是一种六方晶体，结构类同于纤维锌矿(ZnS), 组成稳定；A的主要化学性质如下：1。
温度超过60℃，分解成金属铜和一种气体；2。
在氯气中着火；3。
与盐酸应放出气体。
回答如下问题：(1)写出A的化学式。
(2)写出A的生成反应方程式。
(3)写出A与氯气反应的化学方程式。
(4)写出A与盐酸反应的化学方程式。
[解题思路]整个试题围绕着A是什么物质。
可以把有关的信息用如下的图形来综合：4(+H2A+H2SO4+H3PO4是红棕色难溶物MX型的组成，即1：1型化合物Cu和一种气体，可见A中有Cu与盐酸反应放出气体，这种气体不可能是A中的Cu一定是A中的另一组成产生的，可假设X+HCl产生的气体，可假设M=Cu首先可以把A写成MX。
其中的M是铜是无疑的，因A经加热分解可以得到铜(M=Cu)。
X是什么？这是本题的难点。
先根据MX具有ZnS的结构，是M：X=1：1的组成，A只可能是CuS，CuP，CuO和CuH等等，显然，只有CuH才是与其他信息对应的，若是CuS或CuO，生成反应中就找不到被强还原剂(NaH2PO2)还原的元素，若是CuP，与铜和磷的化合价矛盾(按化合价，应是Cu3P或者Cu3P2，均不是ZnS的组成)，所以A是CuH。
全国高中化学竞赛晶体结构专项训练
全国高中化学竞赛专项训练—晶体结构提示：【初赛真题】选自98-08全国化学初赛试题，09暂无word版，望各选手自己收集整理【波波模拟】选自06-07胡波老师原创模拟题【冲刺模拟】选自2008化学岛第22届全国中学生化学竞赛（省级赛区）初赛模拟题冲刺【决赛真题】仅提供较简单的题目说明：1.本专项练习适用于2010年第24届全国初赛省级赛区；2.本资料为个人收集整理，均不为原创题；3.资料为个人所有，将不对外提供word版。
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—麦菊薇化学会至上2010.01.25【初赛要求】晶胞。
原子坐标。
晶格能。
晶胞中原子数或分子数的计算及化学式的关系。
分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体。
配位数。
晶体的堆积与填隙模型。
常见的晶体结构类型，如NaCl、CsCl、闪锌矿（ZnS）、萤石（CaF2）、金刚石、石墨、硒、冰、干冰、尿素、金红石、钙钛矿、钾、镁、铜等。
点阵的基本概念。
【初赛真题】第一题：（08第3题10分）X-射线衍射实验表明，某无水MgCl2晶体属三方晶系，呈层形结构，氯离子采取立方最密堆积（ccp），镁离子填满同层的八面体空隙；晶体沿垂直于氯离子密置层的投影图如下。
该晶体的六方晶胞的参数：a=363.63pm,c=1766.63pm;p=2.53g·cm-3。
1.以“”表示空层，A、B、C表示Cl-离子层，a、b、c表示Mg2+离子层，给出三方层型结构的堆积方式。
（5分）2.计算一个六方晶胞中“MgCl2”的单元数。
（3分）3.假定将该晶体中所有八面体空隙皆填满Mg 2+离子，将是哪种晶体结构类型？（2分）第二题：(07第5题5分)1963年在格陵兰峡湾发现一种水合碳酸钙矿物。
高中化学竞赛--分子晶体与原子晶体
3、典型的分子晶体：
（1）所有非金属氢化物：H2O，NH3， CH4，HX （2）部分非金属单质：O2，S8，P4，C60 、稀有气体 （3）部分非金属氧化物：CO2，NO2，P4O6， P4O10 （4）几乎所有的酸：H2SO4，HNO3，H3PO4 （5）绝大多数有机物的晶体：乙醇，冰醋酸，蔗糖
面体占有_1___个Si，____2___个O。故SiO2晶体中Si与O之为___1_：__2_____。 ②最小环上有____1_2____个原子（___6___个Si和___6___个O）。1molSiO2晶体中含 __4___molSi-O键。
石墨及其结构（混合型晶体）
空间层状 结构
空间结构俯视图
子”，又称共价晶体。 思考：只由原子形成的晶体一定是原子晶体吗？
原子晶体 熔点/0C 硬度
某些原子晶体的熔点和硬度
金刚石 氮化硼 碳化硅
石英
＞3550 10
3000 9.5
2700 9.5
1710 7
硅 1410 6.5
锗 1211 6.0
2.原子晶体的物理性质 熔点 高 ，硬度 大 ， 难 溶于一般溶剂， 不 导电，延展性 差 。 3.常见的原子晶体类型 (1)某些单质：硼（B）、硅（Si）、锗（Ge）、金刚石 (2)某些非金属化合物：碳化硅（SiC）、氮化硼（BN） (3)某些氧化物：二氧化硅（ SiO２）、Al2O3晶体
典例分析：以干冰为例
①每个晶胞中有___4_____个CO2分子， ______1_2____个原子。
②每个CO2分子周围等距紧邻的 CO2分子有_____1__2____个。
③干冰在常压下极易升华，工业上广 泛用作制冷剂。
分子的密堆积
届高中化学竞赛专题辅导(三)晶体结构及答案
高中化学竞赛专题辅导（三）晶体结构一．（9分）下图所示为HgCl2和不同浓度NH3－NH4Cl反应得到的两种含汞的化合物A和B的微观结构重复单元图。
1．写出A、B的化学式和B的生成反应方程式；2．晶体A中，NH3、Cl的堆积方式是否相同，为什么？3．晶体A中Hg占据什么典型位置，占有率是多少？4．指出B中阴阳离子组成特点；5．比较A和B在水溶液中溶解性的大小。
二．（14分）钛酸锶是电子工业的重要原料，与BaTO3相比，具有电损耗低，色散频率高，对温度、机械应变、直流偏场具有优良稳定性。
因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、陶瓷电容器、陶瓷敏感元件等。
制备高纯、超细、均匀SrTiO3的方法研究日益受到重视。
我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶，粒子呈球形，粒径分布较均匀，平均22nm。
已知SrTiO3立方晶胞参数a＝390.5pm。
1．写出水热法合成纳米钛酸锶的反应方程式；2．SrTiO3晶体的结构可看作由Sr2＋和O2－在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由O2－构成，另一种由Sr2＋和O2－一起构成，Ti4＋只填充在O2－构成的八面体空隙中。
（1）画出该SrTiO3的一个晶胞（Ti4＋用小球，O2－用大○球，Sr2＋用大球）（2）容纳Ti4＋的空隙占据所有八面体空隙的几分之几？（3）解释为什么Ti4＋倾向占据这种类型的八面体空隙，而不是占据其他类型的八面体空隙？（4）通过计算说明和O2－进行立方密堆积的是Sr2＋而不是Ti4＋的理由（已知O2－半径为140pm）3．计算22nm（直径）粒子的质量，并估算组成原子个数。
三．（10分）NH4Cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH4＋和1个Cl－，晶胞参数a＝387pm。
把等物质的量的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时，生成NH4HgCl3晶体，晶胞参数a＝b＝419pm、c＝794pm（结构如右图）。
2010年全国高中学生化学竞赛试题及参考答案
中国化学会第24届全国高中学生化学竞赛(省级赛区)试卷气体常数R＝8.31447 J K-1 mol-1 法拉第常数F＝96485 C mol-1 阿佛加德罗常数N A＝6.022142×1023 mol-1第1题 (15分)1-12009年10月合成了第117号元素,从此填满了周期表第七周期所有空格,是元素周期系发展的一个里程碑。
117号元素是用249Bk轰击48Ca靶合成的,总共得到6个117号元素的原子,其中1个原子经p次α衰变得到270Db后发生裂变；5个原子则经q次α衰变得到281Rg后发生裂变。
用元素周期表上的117号元素符号,写出得到117号元素的核反应方程式(在元素符号的左上角和左下角分别标出质量数和原子序数)。
1-2 写出下列结构的中心原子的杂化轨道类型：[(C6H5)IF5]-(C6H5)2Xe[I(C6H5)2]+1-3 一氯一溴二(氨基乙酸根)合钴(III)酸根离子有多种异构体,其中之一可用第2题 (5 分)最近我国有人报道,将0.1 mol L-1的硫化钠溶液装进一只掏空洗净的鸡蛋壳里,将蛋壳开口朝上,部分浸入盛有0.1 mol L-1的氯化铜溶液的烧杯中,在静置一周的过程中,蛋壳外表面逐渐出现金属铜,同时烧杯中的溶液渐渐褪色,并变得混浊。
2-1设此装置中发生的是铜离子和硫离子直接相遇的反应,已知φӨ(Cu2+/Cu)和φӨ(S/S2-)分别为0.345V和 -0.476 V,nFEӨ＝RT ln K,ＥӨ表示反应的标准电动势,n为该反应得失电子数。
计算25o C下硫离子和铜离子反应得到铜的反应平衡第3题 (7 分) 早在19世纪人们就用金属硼化物和碳反应得到了碳化硼。
它是迄今已知的除金刚石和氮化硼外最硬的固体。
1930年确定了它的理想化学式。
左下图是2007年发表的一篇研究论文给出的碳化硼晶胞简图。
第4题 (8分)O—O键长112 pm 121 pm 128 pm 149 pm化学式2[Co2O2(NH3)10]4+,其O—O的键长为147 pm；B的化学式为Co(bzacen)PyO2,其O—O的键长为126 pm,Py是吡啶(C5H5N),bzacen是四齿配体[C6H5−C(O-)=CH−C(CH3)=NCH2−]2。
高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案
高中化学竞赛-晶体结构-10年真题加完整答案（2000）4．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）。
（6分）【答案】；所有原子都是Mg（3分）所有原子都是O（3分）注：画更多原子者仍应有正确几何关系；右图给出了三角形与晶胞的关系，不是答案。
（2000）5．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______。
【答案】Ti14C13（2分）说明：凡按晶胞计算原子者得零分。
（2001）第5题（5分）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，一层镁一层硼地相间，图5－1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。
5－1由图5－1可确定硼化镁的化学式为：5－2在图5－l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）。
图5－1硼化镁的晶体结构示意图第5题（5分）5-1MgB2（2分）（注：给出最简式才得分）或a=b≠c，c轴向上（3分）5-2（注：任何能准确表达出Mg︰B＝1︰2的晶胞都得满分，但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义，例如晶胞的顶角应完全相同等。
）（2001）第10题（5分）最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6)和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60][CB11H6Cl6]。
(共10套)高中化学竞赛测试真题汇总附答案
(共10套)高中化学竞赛测试真题汇总附答案高中化学竞赛试题（一）第1题（12分）最近出版的“重大发现记实”中，Cute教授发表了关于外星文明遗迹的研究结果。
他认为外星人与人类非常相似，他们可能在亿万年前来过地球，留下了非常奇异的碑记。
一些碑文已经破译被证明是外星人当地大学的大学生所用的普通化学教科书的几章。
这些内容的最初几行就相当今人，看上去象是那个奇妙的世界里的物质定律，与我们的星球所遵循的规律不同。
特别是原子结构也用四个量子数来描述，只有一个重大的区别：n＝1，2，3……L＝0，1，2，3，…，(n－1)M＝－2L，－(2L－1)，…，－1，0，＋1，…，＋(2L－1)，＋2LM S＝＋1/2，－1/2Cute教授允诺要继续发表相关研究，一旦他找到了财政支持，将继续他的破译工作并描述出X星球上的周期表和一些基础化学内容。
然而以揭示的碑文内容就足以预见一些重要事实。
1-1 试创造出X周期表的前两个周期，为简便起见，用我们的化学符号来表示与我们原子有相同电子的X原子；1-2 猜测在那里可用作洗涤和饮用的X－水可能是什么？写出全部可能，并说明理由。
依据你所构造的X周期表，写出他的化学式。
1-3 写出“甲烷（X的氢化物）在氧气中燃烧”的反应，这是给人类提供能量和热源的主要过程；解释你选择X元素的原因？（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是；（2）光气与足量氨气反应的化学方程式；（3）足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式；（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是，异氰酸苯酯的结构简式是。
2-2实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4·SO3）反应制备光气，写出化学方程式。
2-3BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为78～82℃，沸点为203～206℃。
1mol BTC可在一定条件下分解产生3mol光气，所以又被称为“三光气”。
工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。
全国高中化学竞赛教练员习题答案晶体结构
五、晶 体 结 构1． 因为立方晶系中，六个面都是等价的，若有底心立方晶胞存在，则必有面心立方晶胞存在，故立方晶系中不存在底心立方晶胞。
不带电荷的分子或原子（金属）之间的相互作用力小，若原子（非金属）以共价键连接，简单立方中的两个原子之间距离又太大，不利于共价键形成，所以不带电荷的分子或原子往往采取六方或立方最紧密堆积或立方体心密堆积结构。
由于六方最紧密堆积结构与立方紧密堆积的空间利用率相同，所以它们具有相同的密度。
在这两种紧密堆积中，原子的配位数为12。
2． Cu 为面心立方晶体，1个晶胞中Cu 原子个数＝8×(18) + 6×(12)＝ 4（1）（2） ＝1.119 Å 3． ∵Fe 原子半径是相同的，在α型中，Fe3A 2M N a ααρ=g ，在γ型中， Fe γ3A γ4M N a ρ=g 在α型中，43r a α=，∴43a rα=；在γ型中，42r a γ=，∴22a r γ=∴Fe 3A (43)N rαρ=g ，Fe γ3A (22)N r ρ=g∴ 33γ(22)360.918682(43)r r αρρ===4． (1)(2) 原子堆积系数(100)=2222(4141)0.78544(22)r a r ππ⨯+=== 原子堆积系数(110)=22(414212)0.5554242r a π⨯+⨯== 原子堆积系数(111)= 22(316312)30.90696(12)(2)sin60r a ππ⨯+⨯==⨯o 23A 324A 463.548.936,8.97110(3.165)10m N V N ρ-⨯===⨯⨯⨯ 解得＝Cu 42,24r a r a =∴=5． (1 ) MgO 与MnO 的d M —O 相差很大，这说明O 2–围成的正八面体空隙小，而Mg 2+、Mn 2+的半径差别大，导致d MnO >d MgO ；而S 2–和Se 2–半径大，围成的正八面体空隙既大于 ，又大于 ，所以d MgS ～d MnS ，d MgSe ＝d MnSe ，相当于Mg 2+和Mn 2+在S 2–和Se 2–围成的正八面体空隙中“扰动”。
2009-2010年全国地区中学化学竞赛试题：原子晶体(14页33题)
原子晶体A组1．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2．氮化铝（AlN）是一种熔点很高、硬度大、不导电、难溶于水和其他溶剂的晶体,将下列各组物质加热熔化或气化,所克服微粒间作用力与AlN克服微粒间的作用都相同的是A 水晶,金刚石B 食盐,硫酸钾C 碘,硫D 石墨,硅3．元素A和B的原子序数都小于18。
已知A元素原子最外层电子数为a,次外层电子数为b；B元素原子的M层电子数是a－b,L层电子数是a＋b,则A、B两元素所形成的化合物的晶体类型为A 分子晶体 B原子晶体 C 离子晶体 D 金属晶体4．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A 2︰3B 1︰3C 1︰1D 1︰25．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A 6个B 4个C 3个D 2个6．科学家在40GPa高压下,用激光把CO2加热到1800K,成功制得了CO2原子晶体。
对该晶体的推断错误的是A 该晶体与干冰一样可用作制冷材料B 该晶体中每个碳原子与4个氧原子直接相连C 该晶体内不存在范德瓦耳斯力D 晶体中的碳原子没有达到8电子稳定结构7．1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,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2mol C—O键8．最近,美国Lawrece Lirermore国家实验室（LINL）的V·Lota·C·S·Yoo和H·cyrnn 成功地在高压下将CO2转化具有类似SiO2结构的原子晶体,下列关于CO2的原子晶体说法,正确的是A 在一定条件下,CO2原子晶体转化为分子晶体是物理变化B CO2的原子晶体和CO2分子晶体具有相同的物理性质和化学性质C 在CO2的原子晶体中,每一个C原子周围结合4个O原子,每一个O原于跟两个C原子相结合D CO2的原子晶体和分子晶体互为同分异构体9．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。
安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础
安徽安徽高中化学竞赛无机化学第六章晶体结构基础6. 0. 01 晶体的四种差不多类型：依照晶体中微粒之间相互作用的性质，能够将晶体分成4种差不多类型：离子晶体、金属晶体、分子晶体和原子晶体。
6. 1. 01 分子晶体及其物理性质：分子之间以分子间作用力结合成的晶体称为分子晶体。
由于熔、沸点较低，因此分子晶体一样要在较低的温度下才能形成，而在常温时多以气体形式存在。
分子晶体的硬度较小，导电性能一样较差，因为电子从一个分子传导到另一个分子专门不容易。
6. 1. 02 极性分子：分子的正电荷重心和负电荷重心不重合，则为极性分子。
6. 1. 03 偶极矩：极性分子的极性能够用偶极矩m 来度量。
若正电荷（或负电荷）重心上的电荷量为q，正、负电荷重心之间距离即偶极长为d，则偶极矩m = q d6. 1. 04 偶极矩的单位：当d = 1.0 ´10－10 m，即d 为 1 ，q = 1.602 ´10－19 C，即q 为电子的电荷量时，偶极矩m = 4.8 D。
D 为偶极矩单位，称为德拜。
在国际单位制中，偶极矩m以C•m（库仑•米）为单位，当q = 1 C，d = 1 m时，m = 1 C•m。
C•m 与D 这两种偶极矩单位的换算关系为= 3.34 ´10－30 C•m6. 1. 05 永久偶极：极性分子的偶极矩称为永久偶极，偶极矩的矢量方向由正极指向负极。
多原子分子中的大p 键及孤电子对，有时也阻碍分子的偶极矩。
6. 1. 06 诱导偶极：非极性分子在外电场的作用下，能够变成具有一定偶极矩的极性分子，如下面左图所示。
而极性分子在外电场作用下，其偶极矩也能够增大，如下面右图所示。
在电场的阻碍下产生的偶极称为诱导偶极。
6. 1. 07 阻碍诱导偶极的因素：诱导偶极强度大小与电场强度成正比，也与分子的变形性成正比。
所谓分子的变形性，即分子的正、负电荷重心的可分程度。
分子体积越大，电子越多，变形性越大。
高中化学竞赛总训练晶体结构
晶体结构训练1．（1）一种金属化合物中晶体结构为立方面心点阵，Mg原子采用类似金刚石的排列，每4个Cu原子形成四面体，相互之间共用顶点连接起来，排布在Mg原子的空隙中。
请问该晶胞中有个原子，该金属化合物最简式为。
（2）以草酸铁和草酸锌为原料，按一定比例溶于水中充分搅拌混匀，加热并蒸去混合溶液的水分；逐渐共沉淀下来，产物几乎为Fe3＋与Zn2＋均匀分布的的固溶体型草酸盐混合物，过滤、灼烧，即成很好的固相反应原料“前驱物”的制备——即一种尖晶石型物质A：O2－作立方最密堆积，Zn2＋占据1/8的四面体空隙，Fe3＋占据1/2的八面体空隙。
请写出该反应的化学方程式。
2．立方晶系中为什么不存在底心立方晶胞？为什么不带电荷的原子或分子都不以简单立方形成晶体？为什么对于相同的单质而言，六方紧密堆积（hcp）结构和立方紧密堆积（ccp）具有相同的密度？在这两种紧密堆积中，原子的配位数是多少？3．PdO属四方晶系，在其晶体中，Pd原子和O原子分别以层状排布，其中O原子层与层之间能够完全重合，而Pd原子则每隔一层重复一次，试画出PdO的晶胞，并指出距Pd最近的原子有几个，呈何种立体构型？4．已知Cu为立方面心结构，其原子量为63.54，密度ρ= 8.936g/cm3，晶胞参数为3.165Ǻ，试求：（1）阿佛加德罗数，（2）铜的金属半径5．铁存在几种晶型：体心立方的α型和面心立方的γ型等等，在910℃时，α型可以转变成γ型。
假设在转变温度条件下，最相邻的两个铁原子之间的距离是相同的，试计算在转变温度条件下，α型对γ型的密度之比为多少？6．金属Cu属于立方面心结构(1)分别画出（111）、（110）和（100）晶面上Cu原子的分布情况(2)计算这些面上的原子堆积系数（= 球数×球面积/球占面积）7．下列几种具有NaCl结构的化合物，它们之间的阳—阴离子距离列表如下：MgO 2.10ǺMgS 2.60 ǺMgSe 2.73 ǺMnO 2.24 ǺMnS 2.59 ǺMnSe 2.73 Ǻ(1)你如何解释这些数据？(2)从这些数据中，计算S2–离子的半径。
高中化学晶体结构竞赛题
晶体结构竞赛题胡征善本专辑汇聚了多年省级和全国化学竞赛关于《晶体结构》的考题，有答案和详细的解析，对个别考题不详之处给出订正。
本专辑不仅是参加化学竞赛、高校自招考试必备的知识，也是高考选考《物质结构与性质》的考生在晶体结构方面提高解题技能夺取满分的保证！《晶体结构》省级初赛题1、2017年第23题：下图为Ge单晶的晶胞，已知晶胞参数a=565.76 pm，原子坐标参数M1为(0,0,0)，下列有关说法正确的是A.密度为8×73×107/(6.02×565.763)g/cm3B. M2(1/4,1/4,1/4)C. M3为(1/2,1/2,0)D. M4(1/2,1/2,0)2、2017年第33题：右图是X、Y两种元素化合物的六方晶胞图，X用小黑球表示，Y用大白球表示。
（1）试写出该化合物的化学式(用X、Y表示)。
（2）X占有Y围成的何类空隙中？空隙占有率是多少？（3）试写出X、Y单独存在时的堆积方式(X用小写英文字母表示，Y用大写英文字母表示)。
并写出该化合物晶体的堆积方式。
（4）试写出该晶体密度的表达式(晶胞参数用a pm，c pm表示。
M X与M Y表示X和Y的摩尔质量)。
（5）试写出该晶体的结构基元化学式并画出点阵形式。
3、2016年第33题：锂、铝和硅三元化合物中，铝原子以ccp型堆积，硅原子与铝原子以共价键连接。
锂原子占据铝原子围成的所有正八面体空隙。
（1）试画出该三元化合物晶体的晶胞图(Al：○，Si：●，Li：)（2）硅原子占有铝原子围成的何类空隙中？空隙占有率是多少？（3）已知晶胞参数为5.93Å，试求Si与Al之间的共价键键长和晶体的密度。
（4）试写出该化合物的化学式。
（5）指出该晶体的点阵型式。
4、2015年32题（16分）：下图是钠铊合金的立方晶系晶胞图，晶胞参数为a=7.488Å(1 Å = 10—10 m)。
（1）试写出该合金的化学式。
2010届高中化学竞赛专题辅导(三)晶体结构及答案
2010届高中化学竞赛专题辅导（三）晶体结构一．（9分）下图所示为HgCl2和不同浓度NH3－NH4Cl反应得到的两种含汞的化合物A和B的微观结构重复单元图。
1．写出A、B的化学式和B的生成反应方程式；2．晶体A中，NH3、Cl的堆积方式是否相同，为什么？3．晶体A中Hg占据什么典型位置，占有率是多少？4．指出B中阴阳离子组成特点；5．比较A和B在水溶液中溶解性的大小。
二．（14分）钛酸锶是电子工业的重要原料，与BaTO3相比，具有电损耗低，色散频率高，对温度、机械应变、直流偏场具有优良稳定性。
因此可用于制备自动调节加热元件、消磁元器件、陶瓷电容器、陶瓷敏感元件等。
制备高纯、超细、均匀SrTiO3的方法研究日益受到重视。
我国研究者以偏钛酸为原料常压水热法合成纳米钛酸锶，粒子呈球形，粒径分布较均匀，平均22nm。
已知SrTiO3立方晶胞参数a＝390.5pm。
1．写出水热法合成纳米钛酸锶的反应方程式；2．SrTiO3晶体的结构可看作由Sr2＋和O2－在一起进行（面心）立方最密堆积（ccp），它们的排列有序，没有相互代换的现象（即没有平均原子或统计原子），它们构成两种八面体空隙，一种由O2－构成，另一种由Sr2＋和O2－一起构成，Ti4＋只填充在O2－构成的八面体空隙中。
（1）画出该SrTiO3的一个晶胞（Ti4＋用小球，O2－用大○球，Sr2＋用大球）（2）容纳Ti4＋的空隙占据所有八面体空隙的几分之几？（3）解释为什么Ti4＋倾向占据这种类型的八面体空隙，而不是占据其他类型的八面体空隙？（4）通过计算说明和O2－进行立方密堆积的是Sr2＋而不是Ti4＋的理由（已知O2－半径为140pm）3．计算22nm（直径）粒子的质量，并估算组成原子个数。
三．（10分）NH4Cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH4＋和1个Cl－，晶胞参数a＝387pm。
把等物质的量的NH4Cl和HgCl2在密封管中一起加热时，生成NH4HgCl3晶体，晶胞参数a＝b＝419pm、c＝794pm（结构如右图）。
2010年浙江省高中学生化学竞赛试题参考答案和评分标准
2010年浙江省高中学生化学竞赛试题参考答案和评分标准一、选择题（本题包括10小题，每小题4分，共40分。
每小题只有一个选项符合题意。
）1．D 2．D 3．D 4．A 5．C 6．D 7．D 8．D 9．C 10．B二、选择题（本题包括8小题，每小题4分，共32分。
每小题可能有1或2个选项符合题意，若有2个正确选项，只选1个且正确给2分，多选、错选都给0分。
）11．AB 12．CD 13．BD 14．AD 15．C 16．A 17．C 18．C三、本题包括2个小题，共21分19．（9分）（1）①②③⑤（每个0.5分，共2分）（2）C2（2分）（3）保护酚羟基不被硝酸氧化（2分）（4）C H3C O O N H2NH2C H2C O O H C H3C H2N O2（每个1分，共3分）20．（12分）（1）A：C2H5OOC (CH2)4COOC2H5（2分）B：OC O O C2H5C H 3（2分）（2）产生红棕色的气体（1分）；逐滴加入（1分）；浓度过大，导致反应过于剧烈难以控制，且会产生大量红棕色的气体，影响后续操作（1分）（3）（1分）按乙醇的密度0.79g/mL ，可以推测环己醇的密度应在0.79～1.00 g/mL之间，则环己醇的物质的量最大值为5.3×1.00/100＝0.053mol；(1分)HNO3的密度大于 1.00 g/mL，假设其密度为 1.00 g/mL，所含硝酸物质的量最小值应为0.24mol，根据上述反应方程式可判断硝酸过量。
(1分)若假设环己醇密度为0.79g/mL 则理论可得产物6.11g假设环己醇密度为1.00g/mL 则理论可得产物7.74g根据假设，估算得产物在6.0g～8.0g之间，均给分（2分）四、本题包括2个小题，共14分21．（8分）（1）铁钉与水蒸气的接触面太小，未能充分反应（2分）（2）还原所得固体是Fe3O4（2分）；用盐酸溶解，若无气泡产生，则固体是Fe3O4（2分）（3）将酒精灯换成酒精喷灯或煤气灯（2分）22．（6分）（1）C6H5NO3 ·1.5H2O的相对分子质量是166，166的16.27%刚好是1.5个H2O的质量，说明从变色开始到完全变色是因为该晶体失去全部结晶水，从而变色后的化学式为C6H5NO3（2分）。
-全国地区中学化学竞赛试题晶体结构和性质(20页70题)
（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？
钒酸钇的化学式：一个晶胞中的原子数：
计算过程：
．88.1克某过渡金属元素M同134.4升（已换算成标准状况）一氧化碳完全反应生成反磁性四配位络合物。该配合物在一定条件下跟氧反应生成与NaCl属同一晶型的氧化物。
（1）推断该金属是什么；
（2）在一定温度下MO可在三氧化二铝表面自发地分散并形成“单分子层”。理论上可以计算单层分散量，实验上亦能测定。(a)说明MO在三氧化二铝表面能自发分散的主要原因。(b)三氧化二铝表面上铝离子的配位是不饱和的。MO中的氧离子在三氧化二铝表面上形成密置单层。画出此模型的图形；计算MO在三氧化二铝（比表面为178 m2/g）表面上的最大单层分散量（g/m2）（氧离子的半径为140 pm）。
A AB B A2B C AB D A2B3
．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～8 B水晶～4
C晶体硅～6 D碘晶体～2
．纳米材料的表面微粒数占微粒总数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因，假设某硼镁化合物的结构如图所示，则这种纳米颗粒的表面微粒数占总微粒数的百分数为
．据报道，1986年发现的高温超导性的亿钡铜氧化物具有与钙钛矿构型相关的一种晶体结构。钙钛矿型的结构属于立方晶系，其立方晶胞中的离子位置可按方式（Ⅰ）描述为：较大的阳离子A处于晶胞的中心（即体心位置），较小的阳离子B处于晶胞的顶点（即晶胞原点的位置），而晶胞中所有棱边的中心（即棱心位置）则为阴离子X所占据。试回答如下问题：
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（2000）4．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）。
（6分）【答案】；所有原子都是Mg（3分）所有原子都是O（3分）注：画更多原子者仍应有正确几何关系；右图给出了三角形与晶胞的关系，不是答案。
（2000）5．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______。
【答案】Ti14C13（2分）说明：凡按晶胞计算原子者得零分。
（2001）第5题（5分）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，一层镁一层硼地相间，图5－1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。
5－1 由图5－1可确定硼化镁的化学式为：。
5－2 在图5－l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）。
图5－1硼化镁的晶体结构示意图第5题（5分）5-1 MgB2（2分）（注：给出最简式才得分）或 a = b ≠ c，c轴向上（3分）5-2 （注：任何能准确表达出Mg︰B＝1︰2的晶胞都得满分，但所取晶胞应满足晶胞是晶体微观空间基本平移单位的定义，例如晶胞的顶角应完全相同等。
）（2001）第10题（5分）最近有人用一种称为“超酸”的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反应，使C60获得一个质子，得到一种新型离子化合物[HC60]＋[CB11H6Cl6]－。
回答如下问题：10－1 以上反应看起来很陌生，但反应类型上却可以跟中学化学课本中的一个化学反应相比拟，后者是：。
10－2 上述阴离子[CB11H6Cl6]－的结构可以跟图10－1的硼二十面体相比拟，也是一个闭合的纳米笼，而且，[CB11H6Cl6]－离子有如下结构特征：它有一根轴穿过笼心，依据这根轴旋转360°/5的度数，不能察觉是否旋转过。
请在图10－1右边的图上添加原子（用元素符号表示）和短线（表示化学键）画出上述阴离子。
图10－1第10题（5分）NH3+HCl = NH4Cl (2分) (注:答其他非质子转移的任何“化合反应”得1分)。
（3分）（注：硼上氢氯互换如参考图形仍按正确论，但上下的C、B分别连接H和Cl，不允许互换。
）（2001）第11题（10分）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：11－1 第二层离子有个，离中心离子的距离为 d，它们是离子。
11－2 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。
11－3 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。
11－4 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。
第11题（10分）12，，钠 (各1分，总3分)11-2 晶胞体积V＝[2×(116pm＋167pm)]3＝181×106pm3离子体积 v＝4x (4/3)π(116pm)3＋4x (4/3)π(167pm)3＝104×106 pm3v/V＝57.5% （1分）（有效数字错误扣1分,V和v的计算结果可取4位，其中最后1位为保留数字，不扣分。
）11-3表面原子为8(顶角)＋6(面心) ＋12(棱中心)＝26总原子数为 8(顶角)＋6(面心)＋12(棱中心)+1(体心)＝27表面原子占总原子数26/27×100%＝96 %（1分）注：26和27均为整数值，比值26/27是循环小数0.962, 取多少位小数需根据实际应用而定, 本题未明确应用场合，无论应试者给出多少位数字都应按正确结果论。
11-4 计算分两个步骤：步骤一：计算表面原子数。
可用n＝2、3的晶胞聚合体建立模型，得出计算公式，用以计算n＝10。
例如，计算公式为：[8]＋[(n－1)×12]＋[n×12]＋[(n－1)2×6]＋[n2x6]＋[(n－1)×n×2×6]顶角棱上棱交点棱上棱心面上棱交点面上面心面上棱心n＝10，表面原子总数为2402 （2分）步骤二：计算晶胞聚合体总原子数：n3×8＋[8] ×7/8＋[(n－1)×12]×3/4＋[n×12]×3/4＋[(n－1)2×6]/2＋[n2×6]/2＋[(n－1)×n×2×6]/2＝8000＋7 ＋81＋90＋243 ＋300＋540＝9261 （2分）表面原子占总原子数的百分数：(2402/9261)×100%＝26% （1分）（总5分）（注：本题计算较复杂，若应试者用其他方法估算得出的数值在26% 左右2个百分点以内可得3分，3个百分点以内可得2分，其估算公式可不同于标准答案，但其运算应无误。
本题要求作估算，故标准答案仅取整数，取更多位数不扣分。
）（2003）第6题（12分）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，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。
6－1 钴原子的平均氧化态为+ 3.65。
(1分；不写“＋”给0.5分)6－2 代表氧原子，以代表钴原子，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：石墨的二维晶胞是下图中用粗线围拢的平行四边形。
、或或（画出1种晶胞给6分，画出2种晶胞给9分）画成不符合化学式者如：，不是同一形状平行四边形的最小体积者以及不符合平移特征的图形均不得分。
6－3 据报道，该晶体是以Na0.7CoO2为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得到的。
写出起始物和溴的反应方程式。
Na0.7CoO2 + 0.35/2 Br2 = Na0.35CoO2 + 0.35 NaBr (2分; 未配平不给分。
)（2003）第9题（6分）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 = 712 pm, c = 629 pm,密度d = 4.22 g/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。
钒酸钇的化学式：YVO4(1分)计算过程：YVO4的摩尔质量为203.8 g/mol; 钒的质量分数为50.9/203.8=025 合题意。
203.8/4.22 = 48.3 cm3/mol 四方晶胞的体积V= 7122X629X10-30cm3=3.18X10-22cm3（1分）48.3/6.02X1023= 8.02X10-23cm3（1分）3.18X10-22/8.02X10-23= 3.97 ≈ 4（1分）一个晶胞中的原子数：4X6=24 （2分）（类似过程或步骤合并，得分相同）（2004）（4分）2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的N－N键的键能为160kJ/mol（N2的键能为942kJ/mol），晶体结构如图所示。
在这种晶体中，每个氮原子的配位数为；按键型分类时，属于晶体。
这种固体的可能潜在应用是，这是因为：。
3 原子炸药（或高能材料）高聚氮分解成N2释放大量能量（各1分）（2005）第2题（12分）为纪念1905年爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。
本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。
2-1左上图是热电效应之一的图解。
给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。
input——输入 hot——热（端）cold——冷（端） heat flow——热流I——电流强度n——n型半导体p——p型半导体i+——正电流 (各0.25分)向热电材料构成的半导体的n-p结的远端输入外电流，半导体发生空穴导电，电流流经n-p 结时发生复合，外电流输入的能量转化为热流，使n-p结的温度越来越低，而其远端的温度越来越高，即有类似冰箱制冷的效应。
(4分)2-2 右上图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。
图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。
按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。
给出计算过程。
提示：晶胞的6个面的原子数相同。
设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为+3，问：铁的平均氧化态多大？（1分）；有8个Fe 原子（处于锑形成的八面体的中心）；锑八面体是共顶角相连的，平均每个八面体有6/2＝3个锑原子，晶胞中共有8个八面体，8x3=24个锑原子；即：La 2Fe 8Sb 24。
其他合理过程也可。
（3分）（2005）第8题（12分） LiCl 和KCl 同属NaCl 型晶体，其熔点分别为614℃和776℃。
Li +、K +和Cl -的半径分别为76pm 、133pm 和181pm 。
在电解熔盐LiCl 以制取金属锂的生产工艺中，加入适量的KCl 晶体，可使电解槽温度下降至400℃，从而使生产条件得以改善。
8-1 简要说明加入熔点高的KCl 反而使电解温度大大下降的原因； 熔点降低效应；或形成有低共熔点的二元体系；或固相不互溶，而在液相中产生混合熵。