安徽高中化学竞赛结构化学第八章 金属的结构和性质 习题答案不全

一选择题

1、CsCl晶体中，每个铯离子周围紧靠着的氯离子数目是（ c ）

（A）4个（B）6个（C）8个（D）12个

2、在离子晶体中，决定正离子配位数的关键因素是（ A)

(A) 正负离子半径比 (B) 正负离子电价比 (C) 正负离子电负性之比

3、对于二元离子晶体,下列哪一式成立:( B )

(A) n+/n-=Z-/Z+=CN-/CN+ (B) n-/n+=Z-/Z+=CN-/CN+ (C) n+/n-=Z-/Z+=CN+/CN-

4、马德隆(Madelung)常数与离子晶体的哪种因素有关:（ B)

(A) 化学组成 (B) 晶体结构型式 (C) 离子键长

5、Ge晶体(A

4，即金刚石结构)的空间利用率(堆积系数)小于W晶体(A

2

),

它们的晶胞中的原子数目是（ B )

(A) GeW (C) Ge=W

6. NaCl与CaF

2

晶体的相同之处是:( B)

(A) 结构基元 (B) 负离子堆积方式 (C) 点阵型式

7. 4:4是下列哪一种晶体的CN

+/CN

-

:( C)

(A) CsCl (B) NaCl (C) 六方ZnS

8. 对于CaF

2

晶体,“简单立方”一词描述的是它的( B ）

(A) 负离子堆积方式 (B) 点阵型式 (C) 正离子堆积方式

9. 某种离子晶体AB被称为NaCl型, 这指的是（ B)

(A) 它的化学组成 (B) 它的结构型式 (C) 它的点阵型式

二简答题

1.已知金属Ni为A1型结构，原子间最近接触距离为249.2pm试计算：

（1）Ni立方晶胞参数;

（2）金属Ni 的密度（以g×表示）;

（3）画出(100),(110),(111)面上原子的排布方式。

1. (1) 35

2.4pm

(2) 8.91g·cm-3

2. 已知金属钛为六方最密堆积结构，金属钛原子半径为146pm，试计算理想的六方晶胞参数。2. a=b=292pm, c=477pm

3. 计算A2型体心立方密堆积的空间利用率。

3. 68.02%

4. Al为立方晶胞, 晶胞参数a=404.2pm, 用CuKα辐射(λ=154.16pm)观察到以下衍射: 111,

200,311,222,400,331,420,333和511

(1) 判断晶胞点阵形式；

(2)计算(110), (200)晶面间距；

(3)计算参照基矢(λ*)的倒易晶格大小。

4. (1) 面心立方

(2) d111=233.34pm, d200=202.08pm

(3) V*=0.05552

5. 金属钽给出的粉末X光衍射线的sin2θ值如下：

粉末线序数波长sin2θ粉末线序数波长sin2θ

1 0.11265 7 0.76312

2 0.22238 8 0.87054

3 0.33155 9 0.87563

4 0.44018 10 0.97826

5 0.54825 11 0.98335

6 0.65649

X射线的波长各为（）λ = 1.542，（）λ = 1.541，（）λ = 1.544，试确定的晶系、点阵形式，对上述粉末线进行指标化并求出晶胞参数。

5. 立方体心点阵, 110,200,211,220,310,222, 321,400,330 a=330.5pm

6.α-Fe为立方晶系，用Cu 射线（=154.18pm）作粉末衍射，在h k l类型衍射中，

h+k+l=奇数的系统消光。衍射线经指标化后，选取222衍射线，=68.69°,试计算晶胞参数。已知α-Fe的密度为7.87g.cm-3，Fe的相对原子质量为55.85，问a-Fe晶胞中有几个Fe原子。请画出α-Fe晶胞的结构示意图，写出Fe原子的分数坐标。

6. a=286.65pm Fe(0,0,0, ; 1/2,1/2,1/2)

7.金属钽属于体心立方结构，（231）晶面间距为1.335，求金属钽的密度。

7. 16.7g×cm-3 (110)晶面间距233pm

8.金属锌的晶体结构是略微歪曲的六方密堆积，a = 2.664，c = 4.945，每个晶胞含两

个原子，坐标为（0,0,0），（,,），求原子。

8. R(Zn-Zn)=291.18pm

9.金属钠为体心立方结构，a = 429 pm，计算：

（1）Na的原子半径；

（2）属钠的理论密度；

（3）110）面的。

9. (1) a=185.8pm

(2) ρ=0.967g×cm-3

（3)d110=303.3pm

10.Ni是心立方金属，晶胞参数a = 352.4 pm，用Cr Kα辐射（λ= 229.1 pm）拍粉末图，列出可能出现的谱线的衍射指标及其衍射角（θ）的数值。

10. 可能出现衍射指标: 111, 200, 220, 311, 222, 400, 331¼

11.灰锡为刚石型结构，晶胞中包含8个Sn原子，晶胞参数a = 648.9 pm。

（1）写出晶胞中8个Sn原子的分数坐标；

（2）算出Sn的原子半径；

（3）灰锡的密度为5.75g·cm-3，求Sn的原子量；

（4）白锡属四方晶系，a = 583.2 pm，c = 318.1 pm，晶胞中含4个Sn原子，通过计算说明由白锡转变为灰锡，体积是膨胀了，还是收缩了？

（5）白锡中Sn-Sn间最短距离为302.2 pm，试对比灰锡数据，估计哪一种锡的配位数高。

11. (1) 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

(2) r Sn=140.5pm

(3) 原子量118.3

(4) 体积膨胀

(5) 白锡配位数高

12.Cu属立方面心晶系, 晶胞边长a=361pm, 若用波长154pm的X射线,

（1）预测粉末衍射最小3个衍射角

（2）计算Cu的密度.

12. (1) 21°41', 25°15', 37°06' ¼

(2) 8.97g×cm-3