晶体结构考试(含答案)

高中化学竞赛专题考试 晶体结构

H

1.008

相对原子质量

He 4.003

Li Be B ^3 N

F Ne 6.9419. 012

10.81 12.01 14.01 16.00 19.00 20.18 Na Mg Al Si P S Cl Ar 22.99 24.31

26.98 28.09 30.97 32.07 35.45 39.95 K Ca Sc T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn

Ga Ge As Se Br Kr 39.10 40.08 44.96 47.885 ).94

52.00

54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39

69.72 72.61 74.92 78.96 79.90 83.80 Rb Sr Y Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb T e I Xe 85.47 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 98.91 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4

114.8 118.7

121.8 127.6 126.9 131.3

Cs Ba

Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T I Pb Bi Po At Rn 132.91； 17.3 La _

Lu 178.5 180.9 183.9 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6

204.4 207.2 | 209.0 [210][2 询

0] [222]

Fr Ra

[223] [226] Ac-Lr

Rf Db Sg Bh Hs Mt

10高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为 一个晶

胞（晶体中最小的重复单元）。则下列说法正确的是

A 超氧化钾的化学式为 KQ ,每晶胞含有4个Q 和4个Q

B 晶体中每个K *周围有8个Q —,每个Q —

周围有8个K +

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 C.氯化钠晶体和铁的熔化

.二氧化硅和生石灰的熔化 .冰的融化和烧碱的熔化

A. （Si 2Q 5）n

B. （SiO

3、 某钾（•）的石墨嵌入化合物沿

A.KC 12

B. KC 10

C. KC 8

4、 下面二维平面晶体所表示的化学式

结构中， A 表示成SiO 4,则该结构式的通式为

2n

- _ _ _

10n-

一

n

D. （Si

该化合物的化学式为

C. （Si

6Q 7）

轴的投影图如图，

D. KC 6

14n-

6

。9)n

A

5.下面图像是从

① ② A 图① 6非整数比化合物 示为

C

NaCl 或CsCl 晶体结构图中分割出来的部分结构图, ③ ④

B

Fe 0.95 O 具有

图② C

图③

NaCI 型晶体结构，由于 n （Fe ） o

3 a

e

F

Fe

B

o

o

di

3 0

F e

O 3 a

e F

5 di 2 0

D

试判断属于

D 图④

:n (Q )v 1 :

1, NaCI 晶体结构的是

所以晶体存在缺陷。 Fe o.95。可表

Fe 3+

O

其阴离子只有过氧离子（

Fe

D

7由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为

78/126 , 两种。在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为

A 2 : 1

B 1

: 1 C 1 : 2 D 1

: 3

8冰晶石（化学式为 NMIF G ）的结构单元如右图所示，已知冰晶石熔融时电离方程式为: •

位于大立方体顶点和面心，o 位于大立方体的 所代表的微粒是

A Na +

B Al +

C F

D AIF 9某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图： 晶体的化学式为

A B 2A

B BA 2

C B 7A 4

D B 4A 7

12条棱的中点和8个小立方体的体心, Oo ）和超氧离子（Q ）

Nc 3AlF 6= 3Na ++ AIF e*。

那么大立方体的体心处^

6

A 为阴离子，在正方体内，

B 为阳离子，分别在顶点和面心，则该

0价，部分为一2价。如图为超氧化钾晶体的

D

2、

C晶体中与每个“距离最近的“有8个

D晶体中，0价氧原子与—2价氧原子的数目比为3: 1

、填空题

11.完成以下填空(每空1分，共18分。)：

(1)_____________________ 一个NaCI晶胞中有个NaJ 个C「。

(2)—个金刚石的晶胞中有个C原子，金刚石的空间利用率为

(3)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。

(4)白硅石SiO2属AB型共价键晶体。若将金刚石晶胞中的所有C原子换成Si原子，同时在每两个相邻的

Si原子(距离最近的两个Si原子)中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有_________ 个Si原子，_______ 个O原子，离O原子最近的Si原子有__________ 个，离Si原子最近的O原子有_________ 个。

(5)干冰(固态CO)属于分子晶体。若把每个CO分子抽象为一个质点(微粒)，则其晶胞也属于立方面心

晶格，故一个干冰晶胞中有_____ 个CO,在干冰分子中，原子之间靠__________结合，CO分子之间靠_______ 结合。

(6)___ 有一立方晶系AB型离子化合物，A的离子半径为61pm, B的离子半径为220pm,则B离子的堆积方式为______________ ,A离子占有B离子围成的_______ 空隙中，该类空隙占有率为___________ %该晶体属于 _______ 型。答案：

(1) 4 4

(2)8 34.01%

(3)12 60 30

(4)8 16 2 4

(5)4共价键范德华力

(6)立方面心、正四面体空隙、50%、ZnS型

12.完成下列填空。(每空2分，共10分。)

(1)实验表明，乙烯在很

低的温度下能凝结成分子晶体，经X-射线分析鉴定，

其晶体结构属于正交晶系，晶胞参数为： a = 4.87 ? , b = 6.46 ? , c = 4.15 ?,

3

晶体结构如图所示。则晶体的理论密度是cm -。设C原子形成的双键

中心对称地通过原点，离原点最近的C原子的分数坐标为(0.11, 0.06, 0.00 )，试计算C=C

共价键长是_______________________ ?。

(2)__________________________________________________________已知：C原子的半径为7.7 X 10—11m计算金刚石的密度_____________________________________________________________。

(3)已知：N Q WO晶胞中，Q —以ccp排列，每个立方晶胞中有32个O—，W*占据四面体空隙，Na*占据八面体空隙，构成尖晶石结构。_____________________________ W+占据四面体空隙利用率是 , Na*占据八面体空隙的利用率是。

(2) p = 3.54(g.cm —3)

答案：(1) 0.71 g • cm-3 1.32 ?

(3)因为阴离子数：四面体空隙：八面体空隙= 1 : 2 ：1,所以在

Na^WO中，八面体空隙数为32,四面体空隙数

为64。因此，W*占据四面体空隙的分数为1/8 , Na*占据八面体空隙的分数为1/2。