结晶学与矿物学试题1.docx

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结晶学与矿物学试题1

结晶学与矿物学试题及答案

一、填空

1、晶体是具有（）的固体。

2、晶体中存在（）种对称型。

3、单形符号｛100｝在等轴中代表（）单形。

4、矿物晶体在外力作用下，沿一定的结晶方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为（）；不依一定的结晶方向破裂而形成各种不平整的断面，称为（）。

5、按晶体化学的分类原则，矿物可分为自然元素、（）、氧化物及氢氧化物、（）和卤化物等大类。

6、某矿物的晶体化学式为Mg3［Si4O10］（OH）2，应属（）大类、（）类的矿物。

7、方铅矿和方解石的晶体化学式分别为（）和（）。

8、铝在硅酸盐中起着双重作用，它可以呈四次配位，形成（）；它也可以呈六次配位，形成（）。

9、钻石的矿物名称为（），红宝石的矿物名称为（）。

10、层状硅酸盐矿物中，其结构单元层主要类型分为（）型和（）型。

二、判断对错（正确的划“√”，错误的划“×”）

1、晶体必须具有规则的几何多面体形态。

（）

2、具有对称面的晶体，其晶面数目必然是偶数。

（）

3、四方柱单形和八面体单形可以组成聚形。

（）

4、一个金属光泽的矿物是透明的。

（）

5、金刚石和石墨是同质多像变体。

（）

6、黑云母的黑色是自色。

（）

7、配位多面体为八面体，其中心阳离子的配位数为8。

（）

8、褐铁矿是一个矿物种的名称。

（）

9、层间水存在层状硅酸盐矿物的结构单元层之间。

（）

10、萤石矿物具有｛111｝三组完全解理。

（）

三、选择填空（单选）

1、晶体的面角是指（）。

A.．晶面间的夹角B．晶面法线间的夹角B．晶棱间的夹角

2、同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构晶体的现象，称为（）。

A．类质同像B．同质多像C．多型

3、斑铜矿的表面常有蓝、紫色等锖色，这属于（）。

A．自色B．他色C．假色

4、蓝晶石是典型的（）矿物。

A．沉积岩B．岩浆岩C．变质岩

5、辉石族矿物的络阴离子为（）。

A．［SiO4］4-B．［Si2O6］4-C．［Si4O11］6-

6、晶体的各个部分均具有相同的物理和化学性质，称为（）。

A．均一性B．自限性C．异向性

7、石膏的晶体化学式为Ca［SO4］·2H2O，其中的H2O为（）。

A．吸附水B．结晶水C．结构水

8、方解石具有（）完全解理。

A．三组直交B．三组斜交C．三组直交斜交

9、云母族矿物中的钾离子在晶体结构中位于（）

A．四面体片中B．八面体片中C．结构单元层之间

10、镁铝石榴石Mg3Al2［SiO4］3是属于（）系列的矿物。

A．铁铝石榴石B．镁铝石榴石C钙铁石榴石

四、选择填空（多选）

1、根据晶体的对称特点，低级晶族进一步划分为（）等晶系。

A．三斜B．三方C．单斜D．斜方

2、影响类质同像的主要内部因素是取决于（）。

A．等大球体紧密堆积B．原子和离子半径C．温度D．离子类型和键性

3、石墨的多型变体有（）。

A、3RB．3TC．2HD．2M

4、决定比重（相对密度）大小的根本因素是（）。

A．原子量大小B．化学键性C．离子类型D．质点堆积紧密程度

5、从晶体结构的变化来看，同质多像转变又可分为（）。

A．移位型转变B．重建型转变C．型变D．有序－无序转变

6、硫化物及类似化合物大类矿物进一步划分为（）。

A．简单硫化物类B．对硫化物类C．硫盐类D．硫酸盐类

7、长石族矿物分为（）亚族。

A．碱性长石B．正长石C．斜长石D．钠长石

8、黄铁矿与黄铜矿肉眼鉴定的主要区别标志是（）。

A．颜色B．光泽C．比重（相对密度）D．硬度

9、磁铁矿与铬铁矿肉眼鉴定的主要区别标志是（）。

A．形态B．颜色C．条痕色D．磁性强弱

10、普通角闪石与普通辉石肉眼鉴定的主要区别标志是（）。

A．柱体的横切面形态B．解理夹角C．颜色D．硬度

结晶学与矿物学试题及答案

一、填空

1．格子状构造

2．32，3，7

3．立方体，四方柱，平行双面

4．解理，断口

5．自然元素，硫化物及类似化合物，氧化物及氢氧化物，含氧盐，卤化物

6．含氧盐，硅酸盐，层状硅酸盐

7．PbS，SiO2，Ca［CO3］

8．铝硅酸盐，铝的硅酸盐

9．金刚石，刚玉，绿柱石

10.TO（或！

：

！

），TOT（或2：

1）

二、判断对错

1．错2.对3错4.错5.对6.对7.错8.错9.对10.错

三、选择填空（单选）

1．B2.B3.C4.C5.B6.A7.B8.B9.C10.A

四、选择填空（多选）

1．ACD2.BD3.AC4.AD5.ABD6.ABC7.AC8.AD9.CD10.AB

结晶学与矿物学试题及答案

一填空题（每空1分，共39分）

1．晶体的基本性质有、、、、和。

2．结晶学中，{hkl}是符号，（hkl）是符号，[hkl]

是符号。

3．空间群国际符号P42/mnm中，P表示、42表示、n表示、m表示、属于晶系。

4．矿物中的水，据其存在形式及在结构中的作用分为、、、和。

5．等大球最紧密堆积有和两种基本形式，球体之间存在和两种空隙类型。

6．按最外层电子构型。

通常将阳离子划分为、和等三种离子类型。

7．矿物的颜色，据其产生的原因通常可分为、

和三种。

8．根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种基本类型：

、、。

9．正长石常见的双晶是，斜长石的双晶是。

10.晶体中的化学键可以分为、、、

和等五种

二选择题（每个1分，共10分。

前7个为单选）

1、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：

（）

A、惰性气体型B、铜型C、过渡型D、以上均可

2、珍珠光泽常常出现在下面那些部位：

（）

A、解理面上B、断口上C、裂开面上D、晶面上

3、绿柱石呈现绿色是因为：

（）

A、含有色素离子B、色心C、含有杂质包裹体D、干涉效应

4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：

（）

A、共生B、伴生C、世代D、假像

5、在K[AlSi3O8]的三种有序-无序变体中，透长石对应：

（）

A、完全无序态B、完全有序态C、部分有序态D、均有可能

6、聚片双晶纹出现在：

（）

A、晶面上B、解理面上C、断口上D、以上均可

7、高温石英转变成低温石英后仍保留其原来的六方双锥的外形，此种现象称为：

（）

A、蚀像B、假像C、副像D、类质同像

8、二向延长性晶体的形态可以描述为：

（）

A、柱状B、板状C、鳞片状D、纤维状

9、关于褐铁矿描述正确的有：

（）

A、是一种矿物B、是混合物C、可用于炼铁D、是铁矿石的风化产物

10、具有金刚光泽的矿物，它的透明度可以是：

（）

A、透明B、不透明C、半透明D、以上均可

得分

三问答题（36分）

1、举例说明矿物解理产生的原因。

（12分）

2.以Si为原始几何点，找出它的相当点，画出空间格子的平面格子（A图）；以O为原始几何点，找出它的相当点，画出相应的空间格子的平面格子（B图）。

这两种情况下画出的平面格子相同吗？

为什么？

（16分）

3..从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。

（8分）

得分

四名词解释（5个，每个3分，共15分）

1.平行六面体2.晶体对称定律3.多型4.矿物的硬度5.类质同像

结晶学与矿物学试及卷答案

一填空题（每空1分，共39分）

1.自限性、均匀性、对称性、各向异性、最小内能性、稳定性

2.单形、晶面、晶棱/晶带

3.原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方

4.吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水

5.立方最紧密堆积、六方最紧密堆积、四面体、八面体

6.惰性气体型、铜型、过渡型

7.自色、他色、假色

8.一向延长型、二向延长型、三向延长型

9.卡斯巴双晶、聚片双晶

10离子键、共价键、金属键、分子键、氢键

二选择题（每个1分，共10分。

前7个为单选）

1-5BAAAA

6-10DCBCBCDAC

三问答题（36分）

1、举例说明矿物解理产生的原因。

（12分）

答：

解理的产生严格受其晶体内部结构因素（晶格、化学键类型及其强度和分布）的控制，常沿面网间化学键力最弱的面网产生。

下面按照晶格类型，将解理产生的原因分别描述如下：

1）在原子晶格中，各方向的化学键力均等，解理面∥面网密度最大的面网。

例如：

金刚石晶体的解理沿{111}产生。

2）离子晶格，因静电作用，解理沿由异号离子组成的、且面网间距大的电性中和面网产生，例如：

石盐的解理沿{100}产生；或者，解理面∥两层同号离子层相邻的面网，例如：

萤石的解理沿{111}产生。

3）多键型的分子晶格，解理面∥由分子键联结的面网，例如：

石墨的解理沿{0001}产生。

4）金属晶格，由于失去了价电子的金属阳离子为弥漫于整个晶格内的自由电子所联系，晶体受力时很容易发生晶格滑移而不致引起键的断裂。

故金属晶格具强延展性而无解理。

2.以Si为原始几何点，找出它的相当点，画出空间格子的平面格子（A图）；以O为原始几何点，找出它的相当点，画出相应的空间格子的平面格子（B图）。

这两种情况下画出的平面格子相同吗？

为什么？

（16分）

答：

图A中蓝色的图形为Si为研究对象所画的平面格子，图B中蓝色的图形为O为研究对象所画的平面格子。

图形相同。

因为空间格子是反映晶体的格子构造规律性的几何图形。

同一种晶体它的规律性是相同的，与选取的对象无关。

因此，按照不同研究对象所画的平面格子相同。

3..从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。

（8分）

答：

金刚石和石墨的化学成分相同，但它们的晶体结构和晶格类型有较大差异，从而导致了它们宏观形态和物理性质上存在很大的差异。

金刚石的空间格子为立方面心格子，晶格中质点以共价键联结，是典型的原子晶格晶体。

其物理性质显示原子晶格的特点：

硬度高，光泽强，具脆性，不导电。

石墨的空间格子为三方或六方格子，层状结构，层内具共价键—金属键，层间为分子键。

表现在物理性质上为晶体具明显的异向性，具{0001}极完全解理（层状结构导致），硬度低（分子键引起），金属光泽，电的良导体（金属键存在）。

四名词解释（5个，每个3分，共15分）

1.平行六面体：

空间格子中最小的重复单位，由两两相互平行的六个面围限起来的。

2.晶体对称定律：

晶体中只存在1次、2次、3次、4次和6次对称轴，不会出现5次以及6次以上的对称轴。

3.多型：

一种元素或化合物以两种或两种以上的层状结构存在的现象，不同层状结构之间单元层是相同的，仅仅是层的堆垛方式不同

4.矿物的硬度：

是指矿物抵抗外界刻划、挤压等作用的能力。

摩氏硬度是一种常用的矿物的硬度描述方法。

5.类质同像：

是指晶体结构中，某种质点被相似的质点所替代，键型和晶格类型不变，只是在晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。

结晶学与矿物学试及卷答案

一．名词解释

1．矿物：

地壳天然产物；有一定化学成分、晶体结构和形态物性，相对稳定的单质和化合物；是组成岩石和矿石的基本单位；

2．晶体化学：

晶体化学成分与晶体结构的关系。

3．同质多象变体：

成分相同而结构不同的晶体

4．含氧盐：

各种含氧酸的络阴离子与金属阳离子所组成的盐类化合物。

5．晶格类型：

根据化学键划分的晶体结构类型，有离子、原子、金属、分子晶格等。

6．晶体习性：

晶体常出现的单形；单体在三维空间发育的程度及自形程度。

7．矿物的假象：

经交代或溶解再充填作用，新矿物保留原矿物外形的现象。

8．同质多象：

化学成分相同的物质，具有不同晶体结构的现象。

9．整数定律：

晶面在晶轴上截距系数之比是简单的整数比

10．晶簇的几何淘汰律：

垂直或接近垂直基底的晶芽能得到良好发育和保存，其他方向的晶芽常被排挤和淘汰。

11．晶面花纹：

晶体在生长或溶蚀过程留在晶面上的、各种形态和微形貌。

12．间层矿物（或混层矿物）：

两种以上层状硅酸盐矿物的晶片沿轴方向堆砌而成的多矿物集合体

二．判断题

1．聚形纹只能出现在晶面上。

（√）

2．晕色是透明矿物表面呈现的一种假色。

（√）

3．矿物的结晶水是可自由进出矿物的结构而不破坏晶格的水。

（×）

4．矿物特殊光泽的产生与该矿物表面性质及集合方式有关。

（√）

5．同质多象的每个变体都是独立的矿物种。

（√）

6．矿物多型都是独立的矿物种。

（×）

7．内部结构为左旋（31）的石英，外形表现为左形晶。

（×）

8．结核体形成方式是围绕一个中心自内向外生长而成。

（√）

9．辉锑矿解理面上的横纹和纵纹都是聚片双晶纹。

（×）

10．与晶轴的截距分别为2a、6b、3c的晶面符号为（263）。

（×）

11．蛇纹石Mg3[Si4O10]（OH）2属三八面体型层状硅酸盐矿物。

（√）

12．叶蜡石Al2[Si4O10]（OH）2属二八面体型层状硅酸盐矿物。

（√）

13．钠钙长石系列是个完全类质同象系列。

（√）

14．钾钠长石系列是个完全类质同象系列。

（×）

15．平行连生体是由多个同种晶体的晶面与晶棱相互平行连生而成的。

（×）

16．金刚光泽比半金属光泽要强些。

（×）

三．选择题

1．下列那组元素属惰性气体型离子？

（B）

A．Fe、Co、NiB．Ca、Mg、AlC．Pb、Zn、Hg

2．配位多面体相联的最稳定形式是（B）

A．共面连接B．共角顶连接C．共棱连接

3．矿物最稳定的物理性质是（C）

A．颜色B．密度C．解理D．发光性E．裂开

4．橄榄石的颜色是（A）

A．自色B．假色C．他色

5．蛋白石是（C）

A．粘土矿物B．晶质矿物C．非晶质矿物

6．辉锑矿柱面上的纵纹是（B）

A．聚片双晶纹B．聚形纹C．解理纹

7．石英柱面上的横纹是（B）

A．聚片双晶纹B．聚形纹C．解理纹

8．叶蜡石Al2[Si4O10]（OH）2是（A）

A．铝的硅酸盐B．铝的铝硅酸盐C．铝硅酸盐

9．架状硅酸盐的硅氧骨干形式是（C）

A．[Si4O12]B．[Si4O10]C．[Si4O8]

10．两种不同晶体的浮生条件（B）

A．相同的对称型B．相似的面网C．相同的单形

11．硬玉属于下列那个族的矿物（C）

A．角闪石族B．蛇纹石族C．辉石族

12．吸水不膨胀并具有可塑性的矿物是（B）

A．蒙脱石B．高岭石C．铝土矿

13．铜型离子容易与那种阴离子相结合（C）

A．氧B．氟C．硫

14．蛋白石的变彩是（B）

A．自色B．假色C．他色

15．高岭石Al4[Si4O10]（OH）8是（A）

A．铝的硅酸盐B．铝的铝硅酸盐C．铝硅酸盐

16．对称为L44L25PC的国际符号是（B）

A．4/mB．4/mmmC．4m

17．混层矿物形成是因为这些矿物（B）

A．对称型相同B．有相似的面网C．有相同的单形

18．北京奥运会奖章用的昆仑玉是（B）

A．硬玉B．软玉C．岫玉

19．吸水后能膨胀而成糊状的矿物是（A）

A．蒙脱石B．高岭石C．叶蜡石

20．双链硅酸盐的硅氧骨干形式是（A）

A．[Si4O10]B．[Si4O8]C．[Si4O11]

四．填空题

1．选择平行六面体的原则是符合对称；棱-棱之间直角关系最多；体积最小；

2．配位多面体的主要形状有四面体、八面体、立方体、平面三角形

3．配位多面体连接方式有_共角顶、共棱、共面_，其中以_共角顶_方式连接的结构最稳定。

4．地壳元素丰度占前八位的是O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg元素；其中O元素占地壳质量的一半，Si元素占地壳质量的四分之一强。

5．胶体矿物的基本特征胶粒带电；选择性吸附介质中离子；

6．沸石水的特征是自由出入而不破坏晶体结构

7．矿物中参加晶格的水有结晶水、层间水、结构水、沸石水；不参加晶格的水有吸附水

8．矿物假色有晕色、锖色、变彩；是因为物理光学效应造成的

9．矿物条痕色是矿物粉末的颜色；它能起消除假色，减弱他色，突出自色的作用

10．闪锌矿属于等轴晶系的晶体，其完全解理平行｛110｝，应有6组解理

11．矿物受外能激发会发光，当激发能停止仍持续发光的称磷光；随激发能中断而

停止发光的称为荧光

12．矿物密度大小主要受元素的原子量和结构的堆积密度的影响

13．矿物解理平行于内部结构比较薄弱方向产生

14．SiO2同质多象变体有高、低温石英；TiO2同质多象变体有金红石、锐钛矿、板钛矿

15．金含量的成色公式是Au/Au+Ag+Cu等金属组分·1000

16．在磁铁矿、褐铁矿、赤铁矿、铬铁矿和菱铁矿中，那些矿物不是单矿物，而是细分散的多矿物混合物？

褐铁矿

17．矿物的密度与相对密度的区别在于二者数值相同，但前者有单位，后者无单位；

18．晶面（hkl）与晶带[rst]的关系式是hs+ks+lt＝0

19．绿柱石的主要变种有祖母绿、海蓝宝石

20．组成软玉的矿物组分是透闪石、阳起石；组成岫玉的主要矿物组分是蛇纹石。

五．计算应用题

1．晶面（321）与（312）同属那一个晶带？

计算结果：

[1īī]

2．已知萤石的晶体结构具有立方面心晶胞，钙（Ca）位于立方体晶胞的角顶和面中心，氟（F）位于将该晶胞平分为8个小晶胞的中心；求萤石的化学式及分子数（Z）

计算结果：

化学式CaF2；分子数4

3．已知2H型纤维锌矿的C0值是0.624nm，求10H型纤维锌矿的C0值是多少？

计算结果：

3.120nm

4．计算绿柱石Be3Al2[Si6O18]晶体结构中，氧作紧密堆积，Be和Si分别充填多少个四面体空隙？

Al充填多少个八面体空隙？

计算结果：

Be充填1/12个四面体空隙；Si充填1/6个四面体空隙；

Al充填1/9个八面体空隙；

5．闪锌矿的晶体结构具有立方面心晶胞，锌（Zn）位于立方体晶胞的角顶和面中心，硫（S）还位于将该晶胞平分为8个小晶胞中的4个小晶胞中心；求闪锌矿的化学式及分子数（Z）

计算结果：

化学式ZnS；分子数4

6．尖晶石MgAl2O4晶体结构中，氧作紧密堆积，计算Mg充填多少个四面体空隙；Al充填多少个八面体空隙？

计算结果：

Mg充填1/8个四面体空隙；Al充填1/2个八面体空隙；

7．晶面（210）与（110）同属那一个晶带？

计算结果：

[001]

8．求[010]与[011]条晶棱所决定的晶面符号

计算结果：

（100）

六．问答题

1．晶面与解理面有何不同？

晶面晶体最外层面网，有丰富的晶面微形貌

解理面是晶体内部的面网，新鲜干净、可见解理纹、解理台阶

1/2充填在八面体空隙里

2．类质同象替代的条件是什么？

内部条件：

离子半径相似；总电价平衡、化学键性和离子类型相同或相近。

外部条件：

温度、压力、浓度等。

3．矿物的解理、裂开和断口有何不同？

三者均为矿物受力后破裂的性质。

解理是稳定的，有一定方向性；

裂开也有一定方向性，但不是一种矿物稳定的性质；断口是无方向性的；

4．何谓类质同象混入物和类质同象混合物？

类质同象替代的元素称类质同象混入物；替代后的产物称类质同象混合物；

5．矿物的颜色、光泽、条痕色和透明度之间有何关系？

黑色条痕色者为金属色泽、不透明；重彩条痕色者为半金属光泽；浅彩条痕色者为金刚光泽；无色条痕或淡条痕色者为玻璃～金刚光泽。

一般浅色矿物透明，深色矿物半透明～不透明。

6．何谓简单硫化物和复硫化物？

为什么黄铁矿的硬度大于黄铜矿？

分别与和结合的化合物。

黄铁矿对硫内是共价键，而呈8形交错排列格子不易滑动。

7．粘土矿物有那些的特征？

粒度小，纳米至微米级；结晶质的；含水的；属层状硅酸盐；

一、名词解释

1晶体是内部质点在三维空间周期性地重复排列构成的固体物质。

晶体是具有格子构造的固体。

（P179）

2矿物是有地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿物的基本组成单位。

（P1）

3晶格常数为ao、bo、co，α、β、γ ，

4晶体常数为a、b、c，α、β、γ

5面角守恒定律同种矿物的晶体，其对应晶面间的角度守恒。

（P12）

6面角是指晶面法线间的的夹角，其数值等于相应晶面间实际夹角的补交。

7对称面是一假象的平面，亦称镜面，相应的对称操作为对此平面的反映，它将图形平分为互为镜面的两个相等部分。

（P24）

8对称轴是一假象的直线，相应的对称操作为围绕此直线的旋转，物体绕该直线旋转一定角度后，可使相同部分重复。

（P24）

9对称心是一假象的点，所对应的对称操作为反伸，通过该点作任意直线，则在此直线上距对称中心等距离的位置上必定可以找到对应点。

（P27）

10旋转反伸轴是一假象的直线，如果物体绕该直线旋转一定角度后，在对此直线上的一点进行反伸，可使相同部分重复，即所对应的操作是旋转与反伸的复合操作。

（P27）

11单形是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。

（P65）

12聚形是指两个或两个以上单形的聚合。

13单位面为过ao、bo、co的面。

14轴率从晶体宏观形态是定不出轴长的，只能根据对称特点定出ao：

bo：

co，这一比例称为轴率.。

我们把三个轴单位的连比记为a：

b：

c，称为轴率。

（P42）

15米氏符号将晶面指数按顺序连写，并置于小括号内，写成（hkl）的形式，此（hkl）就是国际上通用的晶面符号———米氏符号。

16晶面条纹是由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹，也称聚形条纹。

（P196）

17矿物的颜色是矿物对入射的白色可见光中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长的可见光的混合色。

（P204）

18矿物的条痕色是矿物粉末的颜色。

通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。

（P207）

19矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。

（P208）

20解理：

矿物晶体受应力作用而超过弹性限度时，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为解理。

（P211）

21矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用的能力。

（P214）

22摩氏硬度计是一种刻画硬度，它是以十种具有不同硬度的矿物作为标准，构成的摩氏硬度计，其它矿物的硬度是与摩氏硬度计中的标准矿物相比较来确定的。

23布拉维法则晶体上的实际晶面平行于面网密度大的面网。

（P130）

二、思考题

1晶体有哪些基本性质？

（P8）

自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能性、稳定性

2各晶族各晶系的对称特点是什么？

高级晶族有多个高次