1、典型的晶體結構典型的晶體結構1. 鐵鐵原子可形成兩種體心立方晶胞晶體：910C以下為a Fe，高于1400C時為5 Fe。在這兩種溫度之間可形成Y面心立方晶。這三種晶體相中，只有YFe能溶解少許Co問：fLmfdXd。WvAMmno1體心立方晶胞中的面的中心上的空隙是什么對稱？如果外來粒子占用這個空隙，則外來 粒子與宿主離子最大可能的半徑比是多少？h82jAujtDLrzoJ2. 在體心立方晶胞中，如果某空隙的坐標為（0, a/2 , a/4 ）,它的對稱性如何？占據該空隙的外來粒子與宿主離子的最大半徑比為多少？yYlOMOE loJyzpU3 .假設在轉化溫度之下，這aFe和Y F兩種晶型的

2、最相鄰原子的距離是相等的，求丫鐵與a鐵在轉化溫度下的密度比。tDPU1yg WfgUywZ4 .為什么只有Y Fe才能溶解少許的C？角上的原子相互之間不h 如圖，這里rh是空隙“ X”的半徑，a （2 分） Xw4QwOqLY19IDI。在體心立方晶胞中，處于中心的原子與處于角上的原子是相接觸的，yl3r r h/r = 0.115J2a ）比體心之間的距離要長，因此該空隙形狀是一個縮短的八面體，稱扭曲=2r + 2rh= （4/面對角線（ 八面體。（1分）2. 已知體心上的兩個原子 （A和B）以及連接兩個晶體底面的兩個角上原子圖中C和D。連接頂部原子的線的中心到連接底部原子的線的中心的距離為

3、a/2 ;在頂部原子下面的底部原子構成晶胞的一半。空隙“ h”位于連線的一半處，這也是由對稱性所要求的。所以我們要考慮的 直角三角形一個邊長為a/2 ,另一邊長為a/4 圖，所以斜邊為5/16 a。（ 1 分） 4WulgWEKEkOLAhr + rh= j5/16a= J573r r h/r = 0.291 （2 分）3 .密度比=4J2 : 3 爲=1.09 （2 分）4. C原子體積較大，不能填充在體心立方的任何空隙中，但可能填充在面心立方結構的八面體空隙中（r h/r = 0.414 ）。（2 分）qTuY仆3 86HS1ak2. 四氧化三鐵科學研究表明，Fe3O是由Fe?*、Fe&#

4、39;*、O通過離子鍵而組成的復雜離子晶體。O的重復排列方式如圖 b所示，該排列方式中存在著兩種類型的由OT圍成的空隙，女口1、3、6、7的 OT圍成的空隙和3、6、7、8、9、12的02 圍成的空隙，前者為正四面體空隙，后者為正八面體空隙，Fe3O中有一半的Fe3不填充在正四面體空隙中，另一半 Fe3不和Fe'"填充在正八面體空隙中，則 Fe 04晶體中正四面體空隙數與_O數之比為2 : 1,其中有12.5%正四面體空隙填有_Fe3+，有50%正八面體空隙沒有被填充。ClMXxzK zNa2qb4FesQ中三價鐵離子：亞鐵離子：0原子=2： 1： 4晶胞擁有8個正四面體空隙

5、，4個oT離子；所以2： 1 一半三價鐵離子放入正四面體空隙，即一個三價鐵離子，所以為1/8=12.5%晶胞實際擁有4個正八面體空隙，其中已經有一個放Fe3+,另外一個Fe2+占據一個正八面體空隙，所以50%勺正八面體空隙沒有被填充。USL phY1 N1iF2Vt。典型的晶體結構a.鐵的原子核是最穩定的原子核組態，所以在可以孕育生命的大紅星中，累積很多，這導致鐵在 宇宙的含量很多，地球也含有很多鐵。t7oyLla。9YzV1mLAB2Q。1.在制作青灰瓷中，Fe2Q被部分還原，產生 FesQ和FeO的 混合物，這些不同氧化鐵化合物的存在，造成了青灰瓷的特殊色 彩。磁石（Fe3O4）是含Fe2

6、 Fe3+離子的氧化物，通式為其中氧離子（0）形成面心立方，下圖中灰色球 是所有氧離子所形成的面心立方結構。黑色球僅代表一個正四 面體的中心位置，白色球僅代表一個正八面體的中心位置。dEPXjUT u085NPk在一個AB2O4的單位晶格中，共有幾個正八面體的中心位置 （當中心和別的單位晶格共享時，要以比例計算）V8uEasX 3cJffzQ。2 . AB2O4可形成正旋轉和反旋轉的結構，在正旋轉中，兩個B （三價離子）都在正八面體中心，而A （二價離子）在一個正四面體的中心。在反旋轉中，A在正八面體中心，B只有一個可在正八面體中心，另一個必須填到正四面體中心。vj6NgEW ZYYqa50在

7、Fe3O4中，有多少正四面體中心被Fe2+或Fe3+填入？用百分比表示。1 . 4 （= 1 + （1/4） X 12）3 . 12.5%3. 金剛石立方金剛石為一面心立方點陣，參數a=3.56688 X 一8 cm ,結構中每個碳原子均按四面體方向和四個碳原子以共價鍵連接，C C鍵長為1.544 X IO18 cmSIJjiti 。uhig2zS。_ 18 一 18六方金剛石(可由石墨加熱加壓制得)a=2.158 X 1O cm, c=4.12 X 1O cm<)pa«.i.3 *石nffiiA“；nAB勒0)4. 二氧化硅9帝A6Gwm3i25. 硫化鋅ZnS 的晶體結構有

8、兩種型式：立方ZnS型和六方ZnS型。這兩種型式的化學鍵的性質相同，鋅原子和硫原子的配位情況也相同。但是在堆積上有一定差異，立方ZnS結構中，半徑大的S原子作立方最密堆積，半徑小的Zn原子填充在一半的四面體空隙中，成為立方面心點陣；六方ZnS結構中，半徑大的 S原子作六方最密堆積，半徑小的Zn原子填充在一半的四面體空隙中，成為六方點陣。它們的結構圖如圖所示QBtS rPi£話的第啣W立才Z皿M人萬2n56.金紅石TiO2(1 )四方晶系，體心四方晶胞。(2) Z=2（3）Of-近似堆積成六方密堆積結構,4+角形的 Ti 配位。NvTvTnC UvwhWWI（4）配位數6： 3。四方晶

9、系，Ti4+處于配位數為典型的晶體結構Ti4+填入一半的八面體空隙，每個&附近有3個近似于正三6的八面體中。而 &周圍有三個近于正三角形配位的Ti4+每個TiO6八面體和相鄰兩個八面體共邊連接成長鏈，鏈和鏈沿垂直方向共用 頂點連成三維骨架。L8Lzpog。5Jqp2kF。1.在自然界中TiO2有金紅石、板鈦礦、銳鈦礦三種晶型，其中金紅石的 晶胞如右圖所示，其中Ti4+的配位數為7.CaF2型（螢石）屬立方晶系，面心立方晶胞。 離子立方最密堆積，組成正常的面心立方晶格。（100%。f8yB9Mk。Xb4pTvRF-占據立方體內部的八個勻稱位置，每個位置相當于立體對角線的 CaF2

10、也可看成F離子簡單立方堆積,Ca2+離子占有一半立方體空隙6。VOBtMSK lOIXCXt。Ca+、F的配位數分別為8 4。Ca2+F填充在全部的四面體空隙中CHO - DJ1/4或3/4附近。CaF：的晶胞如卜圖所刃譏2.方駅石站文S的皓枸膿酸鈣cqggj通nsr存在陌栩晶率：方般石和文石.時下 eg這艾代合物曲于C的早e很小，不可Si液才歿八面飯?？ 弍配位，E然不可能蛆成鈣張礦型 的結禰，eej中存欄cor,由 和cor排？（形成方解石方解右的給期旬由褻形的 型的結臨來了脾，榕NCl的面心 立方晶胞虺三4帕的方底壓曙成三 方話系空®面體品腳，左N2+位豈 上放匕產在er位遺上

11、放cor, wai mr平面和三重輪垂亶，諏 再到方解石的站鞫，如團孔二時ff 習"方斛石的三方S胞豔數S啓2Q 1 2HMF0 Ca15】2,畀只,* 2.37a,101.9%妊構中U產 的配隹歌為Z 6-0距離典型的晶體結構CH8OO 啓2Xs3。OCit：9.反瑩石結構(1) Be2C為反瑩石結構。其中C作面心立方堆積，Be2+填入全部的四面體空隙或Be2+做簡單立方堆積，C交替的填入立方體空隙。tjz2IKt。vrCxXZb。(大球表示 C 小球表示Be?*)(2) NcbO晶體具有反螢石結構。其中和Na+分別相當于CaF2中的Cjj 和 L。它屬于面心立方晶格。其中 rf-

12、離子的配位數是8, Na+離子的配位數是4。在一個NqO晶胞中有8個Na*和4 個O-離子。如果把oT離子看成在空間呈球密堆積結構，則Na+離子占有了全部四面體空隙位置。 8ir3ilT。avzTIrE。8. 碘下圖是碘晶體的晶體結構。碘屬于正交晶系，晶胞參數如右：a = 713.6pm； b= 468.6pm； c= 978.4pm；碘原子 1 的坐標參數為(0 , 0.15434 , 0.11741 ) GFDRuF3 pf7qE3k。(1) 碘晶體的一個晶胞里含有 個碘分子；(2) 請寫出碘原子2、3、7的坐標參數；（3）碘原子共價單鍵半徑r1為（4）在晶體中，12分子在垂直于x軸的平面

13、堆積呈層型結構， 層內分子間的最短接觸距離d1為;層間分子間的最短距離 d2；已知I原子的范德華半徑 2可由幾個數值相近的分子間接觸距離平均求得，其值為 218pm比較層內分子間的接觸距離 d1和范德華半徑2大小，你能得出什么結論？pmkvZptgg。kcPTgvf。（5）I2分子呈啞鈴形，如圖。利用下圖求I2分子共價單鍵鍵長d3（6 ）碘晶體的密度為；（1）4（ 2 分）（2）2（ 0，0.84566，0.88259）； 3（0，0.34566，0.61741）； 4（ 0, 0.65434，0.38259）； 7（ 1/2，0.65434， 0.11741）（ 2 分）nzBIaHA 2Z

14、l6Pus。（3）r 136pm（ 1 分）（4） d1= 349.6pm； d2 = 426.9pm；層內分子間的接觸距離小于I原子范德華半徑之和，說明層內分子間有一定作用力.這種鍵長介于共價單鍵鍵長和范德華距離之間的分子間作用力，對碘晶體性質具有很大影響，例如碘晶體具有金屬光澤、導電性能各向異性，平行于層的方向比垂直于層的方向高得多。（2分）MAQN7QFAO3K4fq（5） 708 - 436= 272 pm （1 分）（6） 5.16g - cm3 （ 2 分）右圖是碘晶體的晶胞沿 x軸的投影。碘屬于正交晶系，晶胞參數：a= 713.6pm ； b = 468.6pm ； c= 978

15、.4pm ;碘原子1 的坐標參數為（0, 0.15434，0.11741 ）。8vSGGRXAAeIcmZ1 .碘晶體的一個晶胞里含有的碘分子數；2.請寫岀晶胞內所有碘原子的坐標參數；3 .計算碘晶體的密度；4 .碘原子共價單鍵半徑1；5 .在晶體中，I2分子在垂直于 構，計算：層內分子間的最短接觸距離 短距離d2 ；已知I原子的范德華半徑 比較層內分子間的接觸距離 用a- - - *0 -II;尸-x軸的平面堆積呈層型結 d1；層間分子間的最r 2可由幾個數值相近的分子間接觸距離平均求得，其值為d1和范德華半徑2大小，你能得岀什么結論？4OvlcWh d1PpZNfo218 pm。6 .I

16、2分子呈啞鈴形，畫岀其結構，并標岀主要參數。1 .4 （1.5 分）2 .1 （0，0.15434，0.11741），2 （0，0.84566ym6fs9Uo4 （0，0.65434，0.38259） ，5 （1/2，0.15434qZkA9A©7 （1/2 ，0.65434，0.11741） ，8 （1/2 ，0.33 .5.16g - cm-3 （2 分）4 .r 1= 136pm （1 分）5 .d1= 349.6pm ; d2 = 426.9pm ;（各 1 分）,0.88259） , 3 （0 , 0.34566 , 0.61741）,39FGKb。，0.38259） ，6

17、 （1/2，0.84566，0.61741），P8CjtaN。,0.88259）。（2 分）ztANFOy LHkQSMt層內分子間的接觸距離小于 I原子范德華半徑之和， 說明層內分子間有一定作用力。 這種鍵長介 于共價單鍵鍵長和范德華距離之間的分子間作用力，對碘晶體性質具有很大影響， 例如碘晶體具有金屬光澤、導電性能各向異性，平行于層的方向比垂直于層的方向高得多。（2分）CmJEQNl 1sO9yPV（1.5 分）6 .p-70epmH9. TiCI 3-納塔催化劑中就有TiCl 3是工業上重要的催化劑，例如在著名的烯烴定向聚合的齊格勒TiCl 3成分，TiCl 3有許多種晶型（有a、B、Y

18、、3等多種晶型） 。zQLtF9W gxH0Z7f。1、下圖是B TiCl 3晶體沿c軸的投影圖（大球代表氯離子，小球代表鈦離子）：在該晶體中氯離子采取（選填“ ABC或“ AB'）堆積；鈦離子填充（選填"四面體"或"八面體"）空隙；鈦離子的填充率是 。AmFjsOl N57Fi5B。1. AB ，八面體，33.3%2、下圖為a TiCl 3、y TiCl 3晶體的堆積模型圖（大球代表氯離子，小球代表鈦離子）：AASCACA請還原一個a TiCl 3、Y TiCl 3的層內結構圖，并驗 證層內Ti離子與Cl離子的個數比：2如上圖在每個單位內： 氯離子的個數：鈦離子的個數：2個Ti離子：Cl離子=1: 3 （2分）3、請回答a TiCl 3,y TiCl 3晶胞參數與B TiCl 3的晶胞參數的倍數關系。a TiCl 3、Y TiCl 3層堆積的周期是B TiCl 3周期的3倍，所以晶胞參數也是3倍關系（3）已知離子半徑的數據：r（Ti 3+）=77pm, r（CI ）=181 pm;在B TiCl 3晶體中Q 取六方密堆積 的排列，Ti 3+則是填隙離子.sBsyhEi。FrhzA72。請回答以下問題：Ti 3"離子填入由CI 離子圍起的