第09章 晶体结构 习题解答
第09章 晶体结构 习题解答
第09章(03166)石墨晶体层与层之间的主要结合力为金属键。.（）
解：错
第09章(03167)无定形物质都是由微小的晶粒组成的。.（）
解：错
第09章(03168)自然界存在的晶体或人工制备的晶体中，所有粒子都是按照一定规律有序排列的，没有任何缺陷。.（）
解：错
第09章(03169)下列物质没有固定熔点的是（）。
解：B
第09章(03181)在下列各种晶体中，其化学式与分子式一致的是.（）。
(A)SiC；(B)NaF；(C)H2S；(D)AlCl3。
解：C
第09章(03182)下列化学式能表示物质真实分子组成的是.（）。
(A)NaCl；(B)SiO2；(C)S；(D)CO2。
解：D
第09章(03183)下列化学式中，不能表示分子实际组成的是.（）。
(A)MgO；(B)NH3；(C)HCl；(D)Br2。
解：A
第09章(03184)下列晶体熔化时，需破坏共价键作用的是.（）。
(A)HF；(B)Al；(C)KF；(D)SiO2。
解：D
第09章(03185)下列物质中熔点最高的是（）。
(A)NaCl；(B)N2；(C)NH3；(D)Si。
解：D
第09章(03186)下列物质中熔点最高的是.（）。
(A)水晶；(B)金刚砂；(C)玻璃；(D)碘。
解：C
第09章(03170)在分子晶体中，分子内原子之间的结合力是（）。
(A)共价键；(B)离子键；(C)金属键；(D)范德华力。
解：A
第09章(03171)下列物质中属于分子晶体的是.（）。
(A)金刚砂；(B)石墨；(C)溴化钾；(D)氯化碘。
解：D
晶体结构的分析与计算题和答案
晶体结构的分析与计算1．常见共价晶体结构的分析2.常见分子晶体结构的分析3.常见离子晶体结构的分析684F－：8；Ca2＋：41．AB型化合物形成的晶体结构多种多样。
下图所示的几种结构所表示的物质最有可能是分子晶体的是()A．①③B．②⑤C．⑤⑥D．③④⑤⑥2．如图为几种晶体或晶胞的示意图：请回答下列问题：(1)上述晶体中，微粒之间以共价键结合形成的晶体是________。
(2)冰、金刚石、MgO、CaCl2、干冰5种晶体的熔点由高到低的顺序为______________________。
(3)NaCl晶胞与MgO晶胞相同，NaCl晶体的离子键________(填“大于”或“小于”)MgO 晶体的离子键，原因是___________________________________________________________。
(4)CaCl2晶体中Ca2＋的配位数________。
(5)冰的熔点远高于干冰，除H2O是极性分子、CO2是非极性分子外，还有一个重要的原因是_______________________________________________________________________________。
3．[2017·全国卷Ⅲ，35(5)]MgO具有NaCl型结构(如图)，其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a＝0.420 nm，则r(O2－)为________nm。
MnO 也属于NaCl型结构，晶胞参数为a′＝0.448 nm，则r(Mn2＋)为________nm。
4．Li2O具有反萤石结构，晶胞如图所示。
已知晶胞参数为0.466 5 nm，阿伏加德罗常数的值为N A，则Li2O的密度为________________________________________g·cm－3(列出计算式)。
5．[2018·全国卷Ⅱ，35(5)]FeS2晶体的晶胞如图所示。
《结晶学基础》第九章习题.doc
《结晶学基础》第九章习题9001某二元离了晶体AB具有立方硫化锌型结构，试填写：(1)该离了晶体的点阵型式：______________________ ;(2)正离子A"的分数坐标：________________________ ;(3)负离子B?•的分数坐标：_______________________ :(4)晶胞屮结构基元数目：________________________ :(5)每个结构基元由多少个A?+和B?-组成：_________ :(6)负离子的堆积方式：_________________________ ；(7)正离子所占空隙类型：_______________________ ；(8)正离子所占空隙分数：________________________ :(9)正离了至负离了间的静电键强度为： ___________ ;(10)和负离了直接邻接的正离了与该负离了间的静电键强度总和：______9002已知立方ZnS的立方晶胞参数67=54lpm, Zn和S的相对原子质量分别为65.4和32.0, 试冋答：(1)Zn和S原了在晶胞屮的坐标参数；(2)Zn—S 键长;(3)ZnS的晶体密度；(4)计算330衍射面间距“330的值;(5)估计衍射330的衍射强度。
9003已知立方ZnS(闪锌矿)晶体晶胞参数*540.6? pm,求Zn—S键长。
9004CaF?属立方晶系，正当晶胞中含有4个钙原子，其分数坐标为(0,0,0),(0,1/2,1/2), (1/2,0, 1/2), (1/2,1/2,0)；八个氟原子，其分数坐标为(1/4,1/4,1/4), (1/4,3/4,1/4), (3/4,1/4,1/4),(1/4,1/4,3/4), (3/4,3/4,3/4), (3/4,3/4,1/4), (3/4,1/4,3/4), (1/4,3/4,3/4)。
(1)请绘出(110)晶面上原子的排布；(2)经测定晶胞参数tz=545pm,请计算CaF?的密度；(相对原子质量Ca： 40, F： 19)(3)从(110)晶血上可以抽出何种平面正当单位格子？一个单位格了屮有几个点阵点？一个点阵点代表的实际原了的种类与数目？正当单位格子的边长？⑷若用2=154.2? pm的X■射线做光源，请计算(100)晶面的一级、二级衍射的sin如。
晶体结构课后习题含答案
晶体结构1、解释下列概念晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。
3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（322）与[236]，（257）与[111]，（123）与[121]，（102），（112），（213），[110]，[111]，[120]，[321]4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。
5、已知Mg2+半径为0.072nm，O2-半径为0.140nm，计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。
6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。
7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。
MgO的熔点为2800℃，NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。
8、根据最密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金钢石结构的空间利用率很低(只有34.01％)，为什么它也很稳定?9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25．9％；10、金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为1.74克/厘米3，求它的晶胞体积。
11、根据半径比关系，说明下列离子与O2—配位时的配位数各是多?r o2-=0.132nm r Si4+=0.039nm r K+=0.133nm r Al3+=0.057nm r Mg2+=0.078n m12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多？13、有效离子半径可通过晶体结构测定算出。
在下面NaCl型结构晶体中，测得MgS 和MnS的晶胞参数均为a=0.52nm(在这两种结构中，阴离子是相互接触的)。
晶体结构习题答案
第一节晶体常识(1)晶体与非晶体参考答案1．D 2．CD 3．D 4．A 5．C 6．D 7．A 8．C 9．BC 10．A 11.AC12.晶体能自发性地呈现多面体外形的性质、晶体的生长速率适当；固定，无固定；x-射线衍射实验。
13．（1）熔融态物质凝固；（2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；（3）溶质从溶液中析出。
14．x-射线衍射实验。
15．⑴冷却碘蒸汽⑵烧杯中充满紫色的蒸汽，在表面皿上有紫黑色的晶体⑶晶体⑷凝华，熔融态物质凝固、结晶16．⑴加过量的硫酸铜是使晶体长大，晶体的大小不变，但是变规则⑵说明晶体的规则几何外形、晶体的各向异性第一节晶体常识(1)晶胞参考答案1．AC 2．B 3．D 4．A 5．D 6．B 7．C 8．A 9．B 10．A11．晶体结构中的基本单元、规则地重复排列、平行六面体、相邻晶胞之间没有任何间隙；所有晶胞都是平行排列的，取向相同。
12.（1）1/2；1；XY2（2）109.5° 13．（1）CaTiO3（2）614.1：1；C2D；EF；XY2Z第二节分子晶体与原子晶体(1)分子晶体参考答案1.B2.B3.D4.BC 5．C 6．D 7．C 8．BC 9．A 10．A 11．C 12．C 13．B 14．AB15.16．分子（2）（3）在加压条件下加热至熔融，测其导电性，若导电，则是离子晶体，若不导电，则为分子晶体。
17．BBr3是分子晶体，KBr是离子晶体。
18.4；分子间作用力较弱，在常温常压下晶体熔化呈气态。
第二节分子晶体与原子晶体(2)原子晶体参考答案1．A 2．BC 3．B 4．C 5．A 6．B 7．D 8．B 9．B 10．A 11．B 12.B 13.B 14．1：2 15.(1)原子；（2）Si3N4 ;(3)3SiCl4+2N2+6H2==Si3N4+12HCl16.(1)B;(2)分子（3)2;6 (4)2。
晶体结构练习题答案
晶体结构练习题一、（2005全国初赛）下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？解析：晶胞里有2个La原子（处于晶胞的顶角和体心）；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：La2Fe8Sb24。
答案：化学式LaFe4Sb12 铁的氧化态9/4 = 2.25二、(2004年全国初赛)最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。
鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。
该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行（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，一种由镍原子构成，另一种由镍原子和镁原子一起构成，两种八面体的数量比是1︰3，碳原子只填充在镍原子构成的八面体空隙中。
（1）画出该新型超导材料的一个晶胞（碳原子用小球，镍原子用大○球，镁原子用大球）。
（2）写出该新型超导材料的化学式。
（1）（在（面心）立方最密堆积－填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1︰1，在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1︰3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个镍原子一起构成，不填碳原子。
）（2）MgCNi3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。
三、将Nb2O5与苛性钾共熔后，可以生成溶于水的铌酸钾，将其慢慢浓缩可以得到晶体K p[Nb m O n]·16H2O，同时发现在晶体中存在[Nb m O n]p－离子。
晶体学基础与晶体结构习题与答案备课讲稿
晶体学基础与晶体结构习题与答案备课讲稿晶体学基础与晶体结构习题与答案晶体学基础与晶体结构习题与答案1. 由标准的(001)极射赤面投影图指出在立方晶体中属于[110]晶带轴的晶带，除了已在图2-1中标出晶面外，在下列晶面中哪些属于[110]晶带？(1-12)，(0-12)，(-113)，(1-32)，(-221)。
图2-12. 试证明四方晶系中只有简单立方和体心立方两种点阵类型。
3. 为什么密排六方结构不能称作为一种空间点阵？4. 标出面心立方晶胞中（111）面上各点的坐标。
5. 标出具有下列密勒指数的晶面和晶向：a)立方晶系(421)，(-123)，(130)，[2-1-1]，[311]；b)六方晶系(2-1-11)，(1-101)，(3-2-12)，[2-1-11]，[1-213]。
6. 在体心立方晶系中画出{111}晶面族的所有晶面。
7. 在立方晶系中画出以[001]为晶带轴的所有晶面。
8. 已知纯钛有两种同素异构体，密排六方结构的低温稳定的α-Ti 和体心立方结构的高温稳定的β-Ti，其同素异构转变温度为882.5℃，使计算纯钛在室温(20℃)和900℃时晶体中(112)和(001)的晶面间距(已知aα20℃=0.29506nm，cα20℃=0.46788nm，aα900℃=0.33065nm)。
9. 试计算面心立方晶体的(100)，(110)，(111)，等晶面的面间距和面致密度，并指出面间距最大的面。
10.平面A在极射赤平面投影图中为通过NS及核电0°N，20°E的大圆，平面B的极点在30°N，50°W处，a)求极射投影图上两极点A、B间的夹角；b)求出A绕B顺时针转过40°的位置。
11. a)说明在fcc的(001)标准极射赤面投影图的外圆上，赤道线上和0°经线上的极点的指数各有何特点，b)在上述极图上标出(-110)，(011)，(112)极点。
2021高三化学人教版：晶体结构与性质含答案
②气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)。
③溶质从溶液中析出。
2．晶胞(1)概念：描述晶体结构的基本单元。
(2)晶体中晶胞的排列——无隙并置。
①无隙：相邻晶胞之间没有任何间隙；②并置：所有晶胞平行排列、取向相同。
(3)一般形状为平行六面体。
(4)晶胞中粒子数目的计算——均摊法晶胞任意位置上的一个粒子如果是被n个晶胞所共有、那么、每个晶胞对这个粒子分得的份额就是1 n 。
长方体(包括立方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算命题点1晶胞中粒子数与晶体化学式的确定1．如图所示是某原子晶体A空间结构中的一个单元、A与某物质B反应生成C、其实质是每个A—A键中插入一个B原子、则C物质的化学式为 ( )A．AB B．A5B4C．AB2D．A2B5C [根据结构、可知、在晶体C中、每个A连有4个B、每个B连有2个A、故C中A∶B＝1∶2、故C的化学式为AB2。
]2．某Fe x N y的晶胞如图1所示、Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe、⎩⎪⎨⎪⎧①A周围有4个B ，B 周围有12个A②A周围有2个C ，C 周围有6个A ③B周围有6个D ，D 周围有2个B ④B周围有8个C ，C 周围有8个B ⑤C周围有12个D ，D 周围有4个C ⑥A周围有4个D ，D 周围有4个A命题点2 晶体密度、晶胞参数和空间利用率的计算 5．(20xx·全国卷Ⅰ、节选)图(a)是MgCu 2的拉维斯结构、Mg 以金刚石方式堆积、八面体空隙和半数的四面体空隙中、填入以四面体方式排列的Cu 。
图(b)是沿立方格子对角面取得的截图。
可见、Cu 原子之间最短距离x ＝________pm 、Mg 原子之间最短距离y ＝________pm 。
设阿伏加德罗常数的值为N A 、则MgCu 2的密度是________g·cm －3(列出计算表达式)。
5．石墨晶体——混合型晶体(1)石墨层状晶体中、层与层之间的作用是范德华力。
晶体结构练习题纯答案
一、晶胞里有2个La 原子（处于晶胞的顶角和体心）；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。
化学式 LaFe 4Sb 12 铁的氧化态9/4 = 2.25二、（1）（在（面心）立方最密堆积－填隙模型中，八面体空隙与堆积球的比例为1︰1，在如图晶胞中，八面体空隙位于体心位置和所有棱的中心位置，它们的比例是1︰3，体心位置的八面体由镍原子构成，可填入碳原子，而棱心位置的八面体由2个镁原子和4个镍原子一起构成，不填碳原子。
）（2）MgCNi 3（化学式中元素的顺序可不同，但原子数目不能错）。
三、6:19 K 8[Nb 6O 19]·16H 2O 2四、1．4 4 8 CuFeS 22．与ZnS 晶胞相同（图略）3．A 3型（立方体心）堆积 四面体 1/24．4.31g/cm 3五、1．CaCu 52．Ca 18 Cu 4配位9个，3配位6个，平均3.63．六方 （0，0，0） （1/3，2/3，0） （2/3，1/3，0） （1/2，0，1/2） （0，1/2，0） （1/2，1/2，1/2） a ＝509pm c ＝410pm4．6.45g/cm 35．Cu 126pm Ca 168pm六、3，原子晶体，炸药，高聚氮分解成N2释放大量能量。
七、 2．晶胞中含有1个La 原子和5个Ni 原子。
3．计算过程：六方晶胞体积：V ＝a 2c sin120°＝(5.11×10-8)2 ×3.97×10－8×31/2/2＝89.7×10－24cm 3是氢气密度的1.87×103倍。
324231678.010774.8910022.6008.19--⋅=⨯⨯÷⨯==cm g V md八、（1）SiC 六方晶胞（2）每个晶胞中含有2个SiC 。
晶体结构练习参考答案
（3）
8． （1）NiAs（3 分）
（2）
（3）Ni 在 6 个 As 的八面体中，As 在 6 个 Ni 的三方柱体中 3 （4）7.88g/cm （3 分） （5）砷化镍晶体中 Ni－Ni 只有 250pm（c 轴方向） ，与金属镍中的距离一致（c＝4rNi） 9． 解： （1） 或
本小题建议给分 3 分 (2)根据晶体密度公式
心构成正四棱柱，设小球半径为 r，则正四棱柱边长为 2r，高为 r，共包括 1 个小球（4 个 1/4，1 个 1/2） ，空间利用率为 (5)正八面体空隙为 0.414r，正四面体空隙为 0.225r。 （6）8.91g/cm3 －23cm3。 （7）H－填充在正四面体空隙，占有率为 50% 正四面体为 4 配位，正八面体 根据第（4）题，正四棱柱质量为 58.70/NAg，体积为 1.094× 10
可得：
MZ NV
Z
NV
M 4.64 6.02 10 23 (5.148 5.148 13.863 10 24 sin60) (6.94 92.91 16.00 3) 6
所以每个晶胞中包含 6 个 LiNbO3 单位，有 6 个 Nb 原子，每个 Nb 原子占据一个（NbO6） 八面体中心，所以每个晶胞中含有 6 个（NbO6）八面体。 本小题建议给分 4 分 （3）简单六方晶胞
晶体结构练习参考答案
1． （1）简单正交晶胞 2．(1) 1︰1︰2 (2) 1︰1︰2 一个球参与六个正八面体空隙， 一个正八面体空隙由六个球围成； （2）0.71 g· cm-3 （3）1.32 Å
一个球参与八个正四面体空隙，一个正四面体空隙由四个球围成。 (3)小球的配位数为 12 个，共 12 个。 （4）74.05% 以 4 个相邻小球中心构成底面，空隙上小球的中心为上底面的中 平面已配位 4 个，中心球周围的四个空隙上下各堆积 4
晶体结构练习题答案
晶体结构练习题答案晶体结构是固体物质中最基本的结构单元。
通过学习和练习晶体结构的分析和确定方法，我们可以更好地理解物质的结构和性质。
以下是一些晶体结构练习题的答案。
1. 问题：下面是一种晶体的晶胞示意图，请根据图中的晶胞参数计算晶胞体积。
[图1]（注：晶胞中的所有角度都是直角，a，b，c分别是晶胞在x，y，z方向的长度）解答：根据晶胞的参数，晶胞体积可以通过公式V = a * b * c来计算。
根据图中所示，a = 4 Å，b = 5 Å，c = 6 Å。
将这些值代入公式，得到V = 4 Å * 5 Å * 6 Å = 120 Å^3。
2. 问题：下图是一种晶体的晶胞示意图。
请根据图中的晶胞参数确定晶体的晶体学点群。
[图2]解答：确定晶体的晶体学点群需要分析晶体的对称性。
根据图中所示，晶胞具有对称面、旋转轴和反射轴。
通过观察，可以发现晶胞存在一个垂直于平面上的二次旋转轴（C2）以及一个垂直于平面反射轴（σh）。
根据国际晶体学表，这种对称性对应的晶体学点群是mm2。
3. 问题：下面是一种晶体的晶胞示意图及其晶胞参数，请根据图中的信息确定晶体的晶格类型。
[图3]（注：a，b，c分别是晶胞在x，y，z方向的长度）解答：确定晶体的晶格类型需要分析晶体的晶胞参数。
根据图中所示，a = b ≠ c，且α = β = γ = 90°。
根据晶格类型的定义，这种晶体的晶格类型是正交晶系。
4. 问题：下图是一种晶体的晶胞示意图。
请根据图中的信息确定晶胞内原子的排列方式。
[图4]解答：根据图中所示，晶胞内包含了两个不同类型的原子，分别是红色和绿色的原子。
通过观察，可以发现这两种原子按照一定的规律重复排列在晶胞内。
每个红色原子都有六个绿色原子相邻，而每个绿色原子也有六个红色原子相邻。
这种排列方式符合体心立方晶格的结构特征。
通过以上练习题，我们可以加深对晶体结构的理解。
北师大结构化学 第九章 晶体结构 习题答案
北师大结构化学第九章晶体结构习题答案习题解析9.1 若平面周期性结构系按下列单位并置重复堆砌而成，试画出它们的点阵结构，并指出结构基元。
●○●○●○●○●○○○○○○○○○○○○●●●○○○●●○●●○○●○●○○●○○○○○●●○○○●●○○●○○○○解：用实线画出点阵结构如下图9.1，各结构基元中圈和黑点数如下表：●○●○●○1○○○○5○○○○○●○●○○○●●●2●●○●●○○○○3○○○●●○○○7●●○○●○●○○●○○○●4○○○6○图9.1号数黑点数圈数1 1 12 1 13 1 19.2 有一AB型晶体，晶胞中A和B的坐标参数分别为(0，0，0)和(1/2，1/2，1/2).指明该晶体的空间点阵型式和结构基元。
解：不论该晶体属于哪一个晶系，均为简单的空间点阵，结构基元为AB。
9.3 已知金刚石立方晶胞的晶胞参数a=356.7pm, 写出其中碳原子的分数坐标,并计算C―C键的键长和晶胞密度。
解：金刚石中碳原子分数坐标为：0，0，0；1/2，1/2，0；1/2，0，1/2；0，1/2，1/2；1/4，1/4，1/4；3/4，3/4，1/4；3/4，1/4，3/4；1/4，3/4，3/4。
C－C键长可由（0，0，0）及（1/4，1/4，1/4）两个原子的距离求出；因为立方金刚石4 1 25 0 36 2 17 4 3a=b=c=356.7pmrc-c =(a)+(b)+(c)142142142=33×356.7pm a=44= 154.4pm 密度D =ZM/NAV8醋12.0gmol-1= -10323-1(356.7创10cm)(6.022 10mol) = 3.51 g・cm-39.4 立方晶系的金属钨的粉末衍射线指标如下：110，200，211，220，310，222，321，400，试问：(a)钨晶体属于什么点阵形式？(b)X-射线波长为154.4pm, 220衍射角为43.62°，计算晶胞参数。
届高中化学竞赛专题辅导晶体结构及答案
届⾼中化学竞赛专题辅导晶体结构及答案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）。
2012结构化学09章-晶体结构
齐鲁师范学院齐鲁师范学院结构 化学第九章 晶体结构§9.0 晶体的通性 §9.1 晶体的周期性-点阵结构 §9.2 晶面指标 §9.3 晶体的对称性 §9.4 圆球的堆积 §9.5 典型的晶体结构1结构 化学§9.0 晶体的通性一、晶体由原子、分子、离子等微粒在空间按一定规则进 行周期性排列所构成的固体物质。
晶体的分布非常广泛，自然界的固体物质（尤其是无机物） 绝大多数是晶体，气体、液体和非晶物质在一定条件下也可以 转变成晶体。
非晶是固体的另一种状态，如玻璃、松香和明胶等物质，它 们内部的微粒没有周期性排列特征，可以视为是“过冷液体”， 们内部的微粒没有周期性排列特征，可以视为是“过冷液体” 称为玻璃体或非晶态物质。
晶体物质内部的周期性排列，使得它们具有一些特殊性质。
2齐鲁师范学院齐鲁师范学院结构 化学二、晶体的共同特点 、晶体的共同特点（1）均匀性 一块晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。
结构 化学（2）各向异性同一块晶体在不同方向上会具有不同的物理性质。
例如，电导率、热膨胀系数、折光率以及机械强度 等性质，会因方向不同而数值不同。
这是由于晶体内 部的周期性排列，造成了不同方向上原子或分子的排 列情况各不相同。
非晶体没有各向异性的特征。
例如密度、化学组成等，这些性质都是均匀的。
虽然晶体内部具有微粒排列的周期性变化，但是宏 观观察分辨不出这种微观的不连续性。
所以晶体具 有宏观均匀性。
玻璃体也具有宏观均匀性，但这种均匀性源自于 原子、分子无序排列的统计结果。
34齐鲁师范学院齐鲁师范学院结构 化学（3）自范性 晶体在生长过程中会自发地形成规范的凸多面体 外形。
自范性源自于周期性排列。
并且具有如下规律。
晶面数 + 顶点数 = 晶棱数 + 2结构 化学（4）有明显的熔点（5）有对称性结构（6）可以使 X-射线发生衍射 非晶体没有自范性。
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第09章(03161)分子晶体的物质在任何情况下都不导电。.（）
解：错
第09章(03162)分子晶体的特性之一是熔点均相对较低。.（）
解：对
第09章(03163)原子晶体的特性之一是熔点高。.（）
解：对
第09章(03164)所有层状晶体均可作为润滑剂和导电体使用。.（）
解：错
第09章(03165)某物质可生成两种或两种以上的晶体，这种现象叫做类质多晶现象。.（）
第09章习题解答第09章(03156)固体物质可以分为晶体和非晶体两类。（）
解：对
第09章(03157)所有无机盐都是离子晶体。.（）
解：错
第09章(03158)任何晶体都存在晶格能，晶格能越大则物质的熔点越高。.（）
解：错
第09章(03159)所有原子晶体的熔点均比离子晶体的熔点高。.（）
解：错
第09章(03160)在常温常压下，原子晶体物质的聚集状态只可能是固体。.（）
(4)原子晶体，金属晶体：不溶于水（与水反应者除外）；
离子晶体、某些分子晶体（极性分子）：溶于水。（10分）
第09章(03214)具有相同电子层结构的单原子离子，阳离子的半径往往小于阴离子的半径。.（）
解：对
第09章(03215)离子半径是离子型化合物中相邻离子核间距的一半。（）
解：错
第09章(03216)同种元素离子的半径随离子电荷代数值增大而减小。.（）
解：氟化铯；单质碘；二氧化硅；金属铜。
第09章(03198)下列物质:CO2、SiO2、MgO、Ca中，熔点最高的是________，熔点最低的是________。
解：MgO；CO2。
第09章(03199)PH3的熔点比SbH3的熔点________；这是因为_______________________________________。
解：B
第09章(03179)下列各类物质中，熔点和沸点较低，又难溶于水的是.（）。
(A)原子晶体；(B)离子晶体；
(C)强极性分子型物质；(D)非极性分子型物质。
解：D
第09章(03180)下列物质的晶体，其晶格结点上粒子间以分子间力结合的是.（）。
(A)KBr；(B)CCl4；(C)MgF2；(D)SiC。
解：B
第09章(03181)在下列各种晶体中，其化学式与分子式一致的是.（）。
(A)SiC；(B)NaF；(C)H2S；(D)AlCl3。
解：C
第09章(03182)下列化学式能表示物质真实分子组成的是.（）。
(A)NaCl；(B)SiO2；(C)S；(D)CO2。
解：D
第09章(03183)下列化学式中，不能表示分子实际组成的是.（）。
解：SiC；H2O；SiC2；CO2。
第09章(03209)已知石墨为层状晶体，在同一层中，每个碳原子采用________杂化方式以共价键相结合，未杂化的____________轨道之间形成________键；层与层之间靠________相互联结在一起。
解：sp2；p；大；分子间力。
第09章(03210)石墨具有金属光泽、导电和传热性，这与其晶体中具有________有关；它可以作润滑剂是由于_____________________所致。
解：A
第09章(03175)分子晶体通常是.（）。
(A)良好的导电体；(B)相当硬的物质；
(C)脆性物体；(D)易挥发或熔点不高的物质。
解：D
第09章(03176)下列物质中熔点最高的是（）。
(A)Na；(B)HI；(C)MgO；(D)NaF。
解：C
第09章(03177)下列叙述中正确的是（）。
(A)金刚石的硬度很大，所以原子晶体的硬度一定大于金属；
解：B；A；D；C。
第09章(03212)实际晶体的结构往往并非完美无缺，这种情况称为________，它对固体的________造成影响,因而使一些固体具有某些特殊性质而成为重要的技术材料。
解：晶体缺陷；化学性质；物理性质（只答性质也可）。
第09章(03213)四种主要晶体类型是什么？各举一个实例。从以下四点对四种类型的晶体进行比较：(1)晶格结点上的粒子，(2)晶格结点上粒子间的结合力，(3)熔、沸点高低，(4)水溶性。
(B)原子晶体都不导电；
(C)离子晶体的熔点一定低于原子晶体；
(D)金属晶体的熔点一定高于离子晶正确的是（）。
(A)同一种物质的固体不可能有晶体和非晶体两种结构；
(B)晶体具有各向异性的特性，非晶体则各向同性；
(C)凡是固态物质都具有一定的熔点；
(D)晶体都具有很大的硬度。
解：低；它们均是分子晶体，而PH3分子间力比SbH3分子间力弱。
第09章(03200)单质银晶体中晶格结点上的粒子为________和________；粒子间作用力为________，晶体类型为________。
解：Ag；Ag+；金属键；金属晶体。
第09章(03201)氧化钙晶体中晶格结点上的粒子为________和________；粒子间作用力为________，晶体类型为________。
(A)分子晶体中只存在分子间力；
(B)分子晶体晶格结点上排列的分子可以是极性分子或非极性分子；
(C)分子晶体中分子间力作用较弱，因此不能溶解于水；
(D)分子晶体在水溶液中不导电。
解：B
第09章(03191)下列物质按晶格结点上粒子间作用由小至大的顺序排列中，正确的是.（）。
(A)H2S<SiO2<H2O；(B)H2O<H2S<SiO2；
第09章(03207)在下列晶体SiF4、SiC、SiO2、CS2、KF、K2O、Ag中，熔化时需破坏共价键的有_________________________；熔化时只需克服色散力的有___________________________。
解：SiC，SiO2；SiF4，CS2。
第09章(03208)在SO3、H2O、CO2、NaCl和SiC的晶体中，只存在共价键的是________________；含有氢键的是________________；熔点最高的是________________；熔点最低的是_______________。
解：Ca2+；O2-；离子键；离子晶体。
第09章(03202)在干冰、H2O、CaO、SiO2等晶体中，其粒子间力只存在范德华力的是________；只有离子键的是________。
解：干冰；CaO。
第09章(03203)NaI、NaBr、NaCl、NaF中熔点最高的是________；SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4中熔点最低的是________。
解：错
第09章(03166)石墨晶体层与层之间的主要结合力为金属键。.（）
解：错
第09章(03167)无定形物质都是由微小的晶粒组成的。.（）
解：错
第09章(03168)自然界存在的晶体或人工制备的晶体中，所有粒子都是按照一定规律有序排列的，没有任何缺陷。.（）
解：错
第09章(03169)下列物质没有固定熔点的是（）。
(A)金刚砂；(B)碘；(C)石墨；(D)石英。
解：C
第09章(03194)在N2、SO2、Cu、KF、CCl4、SiO2中，固态时能导电的是________________________，熔融时能导电的是________________________。
解：Cu；Cu和KF。
第09章(03195)在CO、冰醋酸、SiO2、Sn、Fe2O3中，固态时能导电的是_______________________；水溶液能导电的是__________________________。
(C)H2S<H2O<SiO2；(D)H2O<SiO2<H2S。
解：C
第09章(03192)固态的NH3熔点高于PH3，这是因为（）。
(A)NH3是原子晶体，PH3是分子晶体；
(B)NH3的极性大于PH3；
(C)NH3分子间存在氢键；
(D)NH3分子间色散力大于PH3的色散力。
解：C
第09章(03193)下列物质的晶体结构中既有共价键又有大键和分子间力的是（）。
解：NaF；SiF4。
第09章(03204)MgO晶体比金属镁的延展性________；石墨晶体比金刚石晶体的导电性________；SiO2晶体比SiF4晶体的硬度________；I2晶体比NaI晶体在水中的溶解度________。
解：差；好；大；小。
第09章(03205)NaI、SiO2、NH3、Ne四种物质的晶体类型依次是_______________________________，它们的熔点由高到低的顺序为______________________________。
解：离子晶体；原子晶体；分子晶体；分子晶体；SiO2>NaI>NH3>Ne。
第09章(03206)NaCl熔化主要克服________作用；单质硅熔化主要克服________作用；水银挥发主要克服________作用；碘升华主要克服________作用。
解：正、负离子间的静电作用（或离子键）；共价键；金属键；分子间力。
(A)SiO2；(B)SO2；(C)NaCl；(D)SiCl4。
解：A
第09章(03187)下列关于离子晶体的叙述中正确的是（）。
(A)离子晶体的熔点是所有晶体中熔点最高的一类晶体；
(B)离子晶体通常均可溶于极性或非极性溶剂中；
(C)离子晶体中不存在单个小分子；
(D)离子晶体可以导电。
解：C
第09章(03188)下列晶体中，具有正四面体空间网状结构（原子以sp3杂化轨道键合）的是（）。
(A)MgO；(B)NH3；(C)HCl；(D)Br2。
解：A