材料化学习题.docx

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材料化学习题

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　　　　　　《晶体学基础》　　7001　　试说明什么是单晶？

什么是多晶？

　　　　　　7002　　有一AB晶胞，其中A和B原子的分数坐标为A（0，0，0），B（1/2，1/2，1/2），属于：

------------------------------------（）　　（A）立方体心点阵　　　　　　　　（B）立方面心点阵　　　　　　　　（C）立方底心点阵　　　　　　　　（D）立方简单点阵　　　　　　　　7004　　从CsCl晶体中能抽出________点阵，结构基元是________，所属晶系的特征对称元素是________。

　　　　　　　　7011　　从某晶体中找到C3，3C2，σh，3σd等对称元素，该晶体属________晶系是_____点群。

　　　　7012　　填写下列实习报告　　　　　　　　晶体外形立方体（三条棱等长）长方体（三条棱不等）正三棱柱体正四棱柱体全部对称元素　　点群　　特征对称元素　　晶系　　7013　　给出下列点群所属晶系：

　　　　　　　　　　点群晶系TdC4vD2dD2D3h7014　　属于立方晶系的点阵类型有________________，属于四方晶系的点阵类型有____________。

　　　　　　　　　　7015　　晶体宏观外形中的对称元素可有________，________，________，______四种类型；晶体微观结构中的对称元素可有________，________，________，________，________，________，______七种类型；晶体中对称轴的轴次（n）受晶体点阵结构的制约，仅限于n=_________；晶体宏观外形中的对称元素进行一切可能的组合，可得________个晶体学点群；分属于________个晶系，这些晶系总共有________种空间点阵型式，晶体微观结构中的对称元素组合可得________个空间群。

　　　　7016　　9　　某一晶体，其空间群为D4-I422，试给出：

（1）该晶体所属晶系；　　　　　　　　

（2）所属点阵类型；　　　　　　　　（3）所属点群；　　　　　　　　　　（4）晶胞形状特征。

　　　　　　　　7017　　一晶体属于空间群P2/c，　　　　　　　　

（1）给出该晶体所属晶系和点阵类型；　　　　　　

（2）给出该晶体所属点群的熊夫利记号；　　　　　　（3）写出该晶体所具有的独立的宏观对称元素和派生的宏观对称元素。

　　7018　　给出在三个坐标轴上之截距分别为（2a，3b，c），（a，b，c），（6a，3b，3c），（2a，-3b，-3c）的点阵面的指标。

　　　　7019　　写出晶体中可能存在的全部宏观对称元素。

　　　　7020　　试写出立方晶系和单斜晶系的特征对称元素。

　　　　7021　　17　　现有两种晶体，实验测得这两种晶体的空间群分别为D2h-C　　22214和D2d-P421c，指　　mcm出晶体所属的晶系分别为___________和_________，晶体的点阵类型分别为____________　　和____________，这两种晶体的全部宏观对称元素分别为____________和____________。

　　　　7022　　晶体的宏观对称操作集合构成____________个晶体学点群；晶体的微观对称操作集合构成____________个空间群。

　　　　　　7023　　没有四方F和四方C，因为四方F可以化为___________，四方C可以化为_________。

　　　　　　　　7025　　立方晶系的晶体可能属于哪些点群？

　　　　　　7026　　与a轴垂直的面的晶面指标是：

-----------------------------------（）　　（A）（112）　　　　　　　　　　（B）（100）　　　　　　　　　　（C）（010）　　　　　　　　　　（D）（001）　　　　　　　　　　（E）（111）　　　　　　　　7027　　把下列属于同一点群的熊夫利记号和国际记号用线连接起来：

　　　　D2h　　C3v　　D2d　　Td　　　　43m　　42m　　3m　　　　222　　　　　　mmm7028　　若b轴方向有21螺旋轴，则点（x，y，z）此21螺旋轴联系的坐标将变为_________。

　　　　7029　　若yz平面是滑移面c，则点（x，y，z）此滑移面c联系的坐标将变为______。

7030　　正交晶系共有哪几种点阵型式？

　　　　　　7031　　石英晶体的薄片受压后会在两端分别产生正电荷和负电荷，这就是晶体的压电效应。

具有对称中心的晶体是否有压电效应？

　　　　7032　　作图证明，十四种空间点阵型式中为什么有立方F，而没有四方F？

　　7033　　有一AB4型晶体，属立方晶系，每个晶胞中有1个A和4个B，1个A的坐标是（1/2，1/2，1/2），4个B的坐标分别是（0，0，0）；（1/2，1/2，0）；（1/2，0，1/2）；（0，1/2，1/2），此晶体的点阵类型是：

-----------------------------------（）　　（A）立方P　　　　　　　　　　（B）立方I　　　　　　　　　　（C）立方F　　　　　　　　　　（D）立方C　　　　　　　　　　（E）不能确定　　　　　　　　7034　　立方F晶体，晶胞参数为a，则d100=_________；d110=________。

7035　　（211）晶面表示了晶面在晶轴上的截距为：

-----------------------------------（）　　　　　　（A）2a，b，c　　　　　　　　（B）a，2b，2c　　　　　　　　（C）a，b，c　　　　　　　　　　（D）2a，b，2c　　　　　　　　（E）2a，2b，c　　　　　　　　7036　　（312）晶面在a，b，c轴上的截距分别为______，______，______。

　　7038　　金属钠具有立方体心点阵结构，其（110）晶面间距为303pm，其（111）晶面间距则为________。

　　　　　　　　7039　　写出晶体衍射的Bragg方程，说明各个符号的意义。

　　　　7040　　写出满足晶体衍射条件的Laue方程，说明各个符号的意义。

　　7043　　粉末法、劳埃法和回转晶体法中使用单色X-射线的有________。

　　7044　　（112）晶面的四级衍射可看作________晶面的一级衍射。

　　　　7045　　在hkl型衍射中，若h+k+l=奇数的衍射系统消光，说明晶体中存在：

---------------------（）　　（A）螺旋轴　　　　　　　　　　（B）滑移面　　　　　　　　　　（C）面心点阵　　　　　　　　　　（D）底心点阵　　　　　　　　　　（E）体心点阵　　　　　　　　7046　　Pd的K?

线波长?

=，KCl粉末200衍射线的?

=°，已知KCl的密度为？

g/cm3，KCl的相对分子质量MKCl=，试求阿伏加德罗常数NA是多少？

（KCl为立方面心点阵）　　7047　　氯化汞HgCl2是正交晶系，用CuK?

射线（?

=？

pm）时，其（100），（010），和（001）衍射分别发生在7?

25’，3?

28’和10?

13’。

已知晶体密度为g/cm3，求晶胞大小，每个晶胞中　　含有几个HgCl2。

（Hg的相对原子质量为，Cl的相对原子质量为）　　　　　　7048　　LiF的衍射图中各对谱线间的距离分别是：

　　　　　　　　mm，mm，mm，mm，mm，mm，mm，mm　　　　相机半径为？

mm，X射线为CuK?

（？

pm），求LiF点阵类型和晶胞参数。

7049　　已知某立方晶体，其密度为g/cm3，化学式量为，用?

=pm的单色X-射线和直径为mm的粉末照相机摄取了一张粉末图，从图上量得衍射220的一对粉末　　线间距2L为mm，求算晶胞参数a及晶胞中以化学式为单位的分子数。

　　　　7051　　化合物CsHgCl3属立方晶系，其晶胞内原子坐标如下：

　　　　　　Hg（1/2，1/2，1/2）；Cs（0，0，0）；Cl（1/2，1/2，0），（0，1/2，1/2），（1/2，0，1/2）试求单位晶胞内的“分子”数。

若已知晶胞参数a为554？

pm，试计算其密度以及　　Cl—Cl和Hg—Cl及Cs—Cl间的距离。

　　　　　　（相对原子质量：

Cs，；Hg，；Cl，）　　　　7052　　LiF为立方晶系，一个晶胞中有四个LiF，密度为g2cm-3。

对应于铝X射线?

=pm，其（111）衍射发生在8°44’，求阿佛加德罗常数NA。

　　　　（Li的相对原子质量为，F的相对原子质量为19）　　　　7053　　硫磺晶体属于正交晶系，用回转晶体法测得其晶胞常数a=1048？

pm，b=1292？

pm，c=2455？

pm。

已知硫磺密度为g2cm-3，所用CuK?

射线?

=pm，S的相对原子质量为32。

（1）求每个晶胞中有几个S8分子；　　　　　　

（2）计算224衍射线的布拉格角。

　　　　　　7055　　在NaCl粉末图上，测得一对谱线间的距离为mm，求?

。

若已知该对谱线代表（111）面的一级反射，求（111）面的面间距离d111。

　　　　（已知?

=pm，照相机半径为mm）　　　　7056　　氯化亚铜形成NaCl型结构，其密度是g/cm3，从（111）面反射的X-射线观察到的布拉格角是6?

30’，试计算X-射线的波长是多少。

　　7057　　KCl（100）晶面的一级反射位于°，而NaCl则在6°处（两者使用同一X-射线），若已知NaCl晶胞参数a是564pm，则KCl晶胞参数a是多少？

　　　　　　7114　　一晶体，原子B按A1方式堆积，其全部正八面体空隙被A占据，请给出该晶体的：

（1）化学式；　　　　　　　　　　

（2）所属晶系；　　　　　　　　　　（3）所属点阵类型；　　　　　　　　（4）结构基元；　　　　　　　　　　（5）晶胞中原子A和原子B的个数分别是多少；　　　　　　（6）晶胞中各原子的分数坐标。

　　　　　　　　7115　　在一晶体中，原子B以简单立方堆积，A原子均匀地占据其一半的立方体空隙，请给出该晶体的：

（1）化学式；　　　　　　　　　　

（2）所属晶系；　　　　　　　　　　（3）所属点阵类型；　　　　　　　　（4）结构基元；　　　　　　　　　　（5）晶胞中原子A，B的个数和分数坐标。

　　　　　　7116　　与a轴平行的点阵面符号是：

-----------------------------------（）　　　　　　（A）（111）　　　　（B）（110）　　　　（C）（011）　　　　（D）（110）　　（E）（100）　　　　7117　　与b轴垂直的点阵面符号是：

-----------------------------------（）　　　　　　　　（A）（200）　　　　（B）（020）　　　　　　　　（C）（002）　　　　（D）（220）　　（E）（202）　　　　7118　　硝酸钾属正交晶系，a=542？

pm，b=917？

pm，c=645？

pm，计算其（100），（010）和（111）面上的一级反射的衍射角。

所用X-射线为CuK?

线（?

=154？

pm）。

　　7119　　在一晶体中，原子A按金刚石堆积方式堆积，B位于相邻的两个A原子中间，请给出该晶体的　　　　　　　　　　　　

（1）化学式；　　　　　　　　　　

（2）晶系；　　　　　　　　　　（3）点阵类型；　　　　　　　　　　（4）结构基元；　　　　　　　　　　（5）晶胞中原子B数目。

　　　　　　　　　　7120　　_______是反映晶体结构周期性的几何形式，______________则是反映晶体结构周期性的代数形式。

　　　　　　　　7121　　画出BeCl2”晶体”的一维骨架结构，指出该结构的基元。

　　7122　　三种原子○，◎，●排列成按虚线单位重复的点阵结构，试画出点阵素单位，写出结构基元。

　　　　　　　　　　　　●┄┄┄○┄┄┄●　　　　　　　　|◎　　●|　　　　　　　　○　　●　　○　　　　　　　　|●　　◎|　　　　　　　　●┄┄┄○┄┄┄●　　　　7123　　简述晶体的定义及基本性质。

　　　　　　7124　　六方石墨晶体如图所示，写出晶胞中碳原子的分数坐标，说明在抽象成六方点阵时每个点阵点所代表的结构基元的内容。

　　　　　　7125　　硼酸晶体呈层型结构，　　　　　　　　

（1）画出它的二维周期性排列结构；　　　　　　

（2）画出它的平面点阵素单位；　　　　　　　　（3）指出它的结构基元；　　　　　　　　（4）确定B（OH）3分子的点群；　　　　　　（5）指出B（OH）3分子的全部对称元素。

　　　　　　7126　　有一组点，周期地分布于空间，其平行六面体单位如图所示，问这一组点是否构成一点　　阵？

是否构成一点阵结构？

画出能够概括这一组点的周期性的点阵素单位。

　　　　　　7127　　什么叫晶体的结构基元？

　　　　　　　　它必须满足的条件是什么？

　　　　　　　　7128　　试述点阵的定义、性质及晶体结构与点阵的关系。

　　　　7129　　石墨层状结构中C─C键长为142？

pm。

（1）画出层型石墨分子的原子分布图；　　　　　　

（2）说明分子中的成键情况；　　　　　　　　（3）画出二维六方素晶胞，用对称元素的图示记号标明晶胞中存在的全部六重轴；　　　　（4）计算每一晶胞的面积；　　　　　　　　（5）借用原子分布图画出石墨分子的平面点阵素单位，指出结构基元。

　　7130　　已知某AB型晶体属正交底心空间点阵型式，其中一个B原子的坐标为0，1/2，1/2，请写出A原子及其他B原子的坐标，并画出此晶胞内原子的分布图。

　　7131　　什么是空间群的等效点系？

　　　　　　　　7132　　分别写出晶体中可能存在的宏观对称元素和微观对称元素，并说明它们之间的关系。

　　　　7133　　写出金刚石立方晶胞中碳原子的分数坐标。

已知其晶胞参数a=pm，计算C─C键的键长和晶体密度。

　　　　　　　　7134　　什么叫晶体的不对称单位？

　　　　　　　　7135　　对于可抽象出体心立方点阵的晶体，可观测到的前八个衍射为__________。

　　7136　　三方晶系晶体可划分成六方晶胞是因为这些晶体存在最高轴次的对称轴为_______。

它们的空间点阵型式可能为______。

　　　　　　7137　　为什么用XRD粉末法测晶胞参数时常用高角度数据，而测定超细粒子的结构时要用低角度数据？

　　　　　　　　7138　　晶体结构比分子结构增加了哪几类对称元素和对称操作？

晶体结构的对称元素和对称操作受哪些限制？

原因是什么？

　　　　　　7139　　六方晶体可按六方柱（八面体）结合而成，但为什么不将六方柱作为一个晶胞？

7140　　（553）晶面在三个坐标轴上的截数分别是______、_______和_______。

　　7141　　有一立方晶系晶体，前7个粉末衍射角分别为°，°，°，°，°，°和°，请通过计算判断该晶体的点阵型式。

　　7142　　根据消光条件说明：

具有简单立方点阵的晶体，能观测到的前8个衍射是什么？

7143　　用?

=240？

pm的X射线，使点阵参数a=400？

pm的简单立方格子（100）平面点阵族产生衍射，计算射到该平面点阵族的X-射线的入射角。

　　　　7144　　对于具有面心立方点阵的晶体，可观测到的前8个衍射为______________。

　　7145　　L-丙氨酸与氯铂酸钾反应生成的晶体[PtCl2（NH2─CH─COOH）2]属正交晶系，　　　　　　　　|　　　　　　　　　　CH3　　　　　　a=？

pm，b=？

pm，c=？

pm。

晶胞中包含两个分子，空间群为P21221，　　一般等效点数目为4，即每一不对称单位相当于半个分子。

试说明该分子在晶体中的构型和点群，并写出结构式。

　　　　7146　　推导金刚石的结构因子，并讨论系统消光条件。

　　　　7147　　点阵型式为底心正交的AB晶体，晶胞中含有两个A和两个B，B的坐标是（1/4，1/4，1/2），写出其他原子的坐标。

　　　　　　　　7148　　甲基尿素（　　　　）属正交晶系，在hkl、hk0（或h0l、0kl）和h00（或0k0、　　00l）型衍射中，只有：

　　　　　　　　h00，h=奇数　　　　　　　　　　0k0，k=奇数　　　　　　　　　　00l，l=奇数　　　　　　　　有系统消光。

（1）确定该晶体的点阵型式；　　　　　　　　

（2）该晶体有无滑移面及螺旋轴；　　　　　　（3）确定该晶体的点群及空间群。

　　　　　　7149　　核糖核酸酶─S蛋白质晶体的晶体学数据如下：

晶胞体积167？

nm3，晶胞中分子数为6，晶体密度为？

g2cm-3，蛋白质在晶体中占68%（质量分数），计算该蛋白质的相对分子质量。

　　　　7150　　某晶体属于正交晶系，其晶胞参数为：

　　　　　　a=500pm，b=1000pm，c=1500pm　　　　　　该晶胞中有一个晶面在三个坐标轴上的截长都是3000pm，求该晶面指标（hkl）。

7151

　　　　　　晶体衍射指标hkl的物理意义是什么？

为什么说一组hkl代表一个衍射方向？

　　　　7152　　CsCl晶体系体心立方结构，通过计算说明当（h+k+l）为偶数时该晶体的X-射线衍射强度很大，而当（h+k+l）为奇数时该晶体的X-射线衍射强度很小。

　　7153　　晶体的衍射方向是指___________________________，规定晶体衍射方向的方程为_________和__________，其方程的具体表达式为_________与_________。

　　7154　　CsCl晶体系体心立方结构，晶胞参数a=411pm，CsCl的摩尔质量为？

g2mol-1，试写出晶胞中原子的分数坐标并计算该晶体的密度。

　　7155　　某AB型晶体属于正交晶系，底心格子，每个晶胞中含有_____个A原子，_____个B原子，若一个B原子的坐标是（1/4,1/4,1/2），另外一个B原子的坐标是_______，A原子的分数坐标是________和________。

　　　　　　7156　　二水合氯化亚锰六次甲基四胺络合物晶体属正交晶系，晶胞参数a=1180pm，b=2200pm，c=721pm，晶体的密度为，元素分析结果（质量百分数）为Mn：

%；Cl：

%；C：

%；N：

%；O：

%；H：

%。

结构分析结果表明，晶体结构为　　　　　　　　　　　　　　　　的分子组成，该分子即为结构基元。

（1）计算一个晶胞中各种原子的数目；　　　　　　

（2）推算一个晶胞中所含络合物分子的数目；　　　　　　（3）确定该晶体的点阵型式。

　　　　　　　　7157　　?

－TiCl3属六方晶系，晶胞参数a=b=627？

pm，c=582？

pm，一个晶胞中有2个”TiCl3”，请计算该晶体的密度。

　　　　　　　　7158　　?

－二水合草酸晶体所属的空间群为P21/n，试写出下列衍射的系统消光条件：

-------（）　　　　（A）hkl（B）hk0（C）h0k（D）h00（E）0k0　　7159　　氟硅酸脲是防治小麦锈病的一种农药，四氟化硅气体通入尿素的甲醇溶液制得，化学　　4式为{[（NH2）CO]2H}2SiF6，氟硅酸脲在常温下可形成四方晶系晶体，空间群为D4─P41212，　　晶胞参数a=？

pm，c=？

pm，Z=4。

（1）说明该晶体所属的点群和空间点阵型式；　　　　　　

（2）指出该晶体的宏观对称元素；　　　　　　（3）指出该晶体的微观对称元素及其取向；　　　　　　（4）计算该晶体的密度。

　　　　　　　　7160　　某晶体属单斜晶系，晶胞参数a=908？

pm，b=1899？

pm，c=975？

pm，?

=?

。

所得衍射图经指标化后，发现在hkl型衍射中无消光现象，在0k0类型衍射中k为奇数者系统消　　光，在h0l类型衍射中h+l为奇数者系统消光，请确定此晶体所属的空间群。

　　　　　　7161　　若用波长为？

pm的X-射线以?

0=60?

的入射角射到一直线点阵，点阵参数a=563？

pm。

求衍射线的数目和衍射方向。

　　　　7162　　金刚石立方面心晶胞的边长为？

pm。

（1）写出晶胞中C原子的分数坐标；　　　　　　

（2）计算C—C键键长；　　　　　　　　（3）计算C原子的空间利用率；　　　　　　　　（4）计算金刚石的晶体密度；　　　　　　　　（5）说明金刚石的点阵型式？

　　　　　　　　7163　　有一平面点阵组，平面方程为　　　　　　　　x+2y+z=N，N=0，±1，±2，...　　　　　　

（1）推求该平面点阵组中每个点阵面在三个坐标轴上的截数；　　　　

（2）推求该平面点阵组的点阵面指标；　　　　　　（3）空间点阵中每个点阵点是否都包括在这组平面点阵上？

　　　　　　7164　　某立方晶系MO型金属氧化物晶体，密度，用CuK?

射线测得前八条衍射线的sin2?

值为：

　　　　　　　　，，，，，，，　　

（1）推求该晶体的点阵型式；　　　　　　　　

（2）计算晶胞参数；　　　　　　　　（3）计算M的相对原子质量。

　　　　　　　　7165　　某NaCl型氧化物离子晶体，用CuK?

射线测得前八条衍射线的sin?

值为：

　　，，，，，，，　　

（1）计算晶胞参数；　　　　　　　　

（2）计算正离子的半径；　　　　　　　　（3）推测正离子所占的多面体空隙及占据空隙的分数；　　　　（4）画出（110）面上原子的分布图。

　　　　　　7166　　氧化镁晶体属立方晶系，密度为g2cm-3，用?

=？

pm的X-射线摄取粉末图，前八条衍射线的衍射指标分别为111，200，220，311，222，400，331，420，已知d111=242pm。

（1）计算晶胞参数；　　　　　　　　

（2）推断晶体的点阵型式；　　　　　　　　（3）计算晶胞中Mg2+和O2-的个数；　　　　　　（4）说明镁有几套等效点？

　　　　　　　　7167　　KCl晶体属于立方晶系，d100=629？

pm；在KCl晶体的X-射线粉末图中前八条衍射线　　的sin2?

之比为3：

4：

8：

11：

12：

16：

19：

20；晶体密度为？

g2cm-3。

（1）给出KCl晶体的晶胞参数；　　　　　　　　

（2）确定该晶体的点阵型式；　　　　　　（3）计算晶胞中K+和Cl-的数目；　　　　　　（4）写出K+和Cl-的分数坐标；　　　　　　（5）画出（100）和（110）面上原子的分布图；　　　　　　　　（6）用NiK?

射线（?

=166pm）摄取KCl晶体的粉末图，计算（100）面二级衍射的衍射角。

　　　　7168　　某一立方晶系晶体，晶胞的顶点位置全为A占据，面心为B占据，体心为C占据。

（1）写出此晶体的化学组成；　　　　　　　　

（2）写出A，B，C的分数坐标；　　　　　　　　（3）给