1、第一章 晶體結構與晶體中的缺陷一、名詞解釋1正尖晶石與反尖晶石；2弗倫克爾缺陷與肖特基缺陷；3刃位錯與螺位錯；4固溶體；5非化學計量化合物：二、填空與選擇1結構類型SiO4共用O2-數形狀絡陰離子Si:O實例島狀2在硅酸鹽結構分類中，下列礦物CaAl2Si2O8；CaMgSi2O6；-Ca2SiO4和Mg3Si4O10(OH)2，分別屬于 ； ； ；和 四類。3在負離子作立方密堆的晶體中，為獲得穩定的晶體結構，正離子將所有八面體空隙位置填滿的晶體有 ，所有四面體空隙均填滿的晶體有 ，填滿一半八面體空隙的晶體有 ，填滿一半四面體空隙的晶體有 。4在尖晶石（MgAl2O4）型晶體中，O2作面心立方

2、最緊密堆積，Mg2填入了 ；金紅石晶體中，所有O2作稍有變形的六方密堆，Ti4填充了 。（A全部四面體空隙；B全部八面體空隙；C四面體空隙的半數；D八面體空隙的半數；E四面體空隙的八分之一；F八面體空隙的八分之一）5構成層狀硅酸鹽的Si2O5片中的Si4，通常被一定數量的Al3所取代，為滿足鮑林第二規則（靜電價規則），在層狀結構中結合有（OH） 離子和各種二價正離子或三價正離子。這種以Al3取代Si4的現象，稱為 。（ A同質多晶（同質多象）；B類質同晶；C有序無序轉化；D同晶置換（同晶取代） ）6高嶺石與蒙脫石屬于層狀硅酸鹽結構，前者的結構特征是 ，后者的結構特征是 。 （A二層型三八面體結

3、構；B三層型三八面體結構；C二層型二八面體結構；D三層型二八面體結構）7在石英的相變中，屬于重建型相變的是 ，屬于位移式相變的是 。（A -石英-鱗石英；B -石英-石英；C -鱗石英-方石英；D 方石英-方石英）8晶體結構中的熱缺陷有 和 二類。9CaO摻雜到ZrO2中，其中 置換了 。由于電中性的要求，在上述置換同時產生一個 空位。以上置換過程可用方程式 表示。10由于 的結果，必然會在晶體結構中產生"組分缺陷"，組分缺陷的濃度主要取決于： 和 。11晶體線缺陷中，位錯線與 和 垂直的是 位錯；位錯線與二者平行的是 位錯。12在下列幾類晶體中，形成間隙型固溶體的次序是

4、。（ A 沸石>CaF2>TiO2>MgO； B MgO>TiO2>CaF2>沸石；C CaF2>TiO2>MgO>沸石；D TiO2>MgO>CaF2>沸石 ）13非化學計量化合物Cd1+xO、Cu2xO和ZrO2x，由于在化學組成上偏離化學計量而產生的晶格缺陷分別是 、 和 。（ A 負離子空位；B 間隙正離子；C 正離子空位；D 間隙負離子 ）14在Fe1xO晶體中，隨氧分壓增大，晶體的導電率 。（ A 降低 B 升高 C 不變 ）三、ThO2具有螢石結構，Th4離子半徑為0.100nm。O2離子半徑為0.140nm

5、。試問（a）實際結構中的Th4正離子配位數與預計配位數是否一致？（b）結構是否滿足鮑林規則？四、根據最緊密堆積原理，空間利用率越高，結構越穩定，金剛石結構的空間利用率很低（只有34.01%），為什么它也很穩定？五、（a）NaCl屬于何種結構？畫圖說明Na+離子在結構中的位置？Cl離子在什么位置？正、負離子配位數如何？ (b) CsCl屬于何種結構？畫圖說明Cs+離子在結構中的位置？Cl離子在什么位置？正、負離子配位數如何？六、圖2-1是Na2O的理想晶胞結構示意圖，試回答：（a）晶胞分子數是多少；（b）結構中何種離子做何種密堆積；何種離子填充何種空隙，所占比例是多少；（c）結構中各離子的配位數

6、為多少，寫出其配位多面體；（d）計算說明O2-的電價是否飽和。 圖2-2 圖2-1 七、根據CaTiO3晶胞圖（見圖2-2）回答下列問題：（a）晶面BCGF、DEG的晶面指數；晶向DF、HA的晶向指數；（b）結構中各離子的配位數為多少，寫出其配位多面體；（c）晶胞分子數是多少？何種離子添何種空隙，空隙利用率是多少？（d）計算說明O2-的電價是否飽和。（e）結構中是否存在TiO32-離子，為什么？八、在螢石晶體中Ca2半徑為0.112nm，F半徑為0.131nm，（a）求螢石晶體中離子堆積系數？（b）螢石晶體a0.547nm，求螢石的密度？九、Al2O3·2SiO2·2H2O

7、和Na2O·Al2O3·6SiO2是什么物質？都屬于何種硅酸鹽結構類型？分別寫出無機絡鹽形式。十、堇青石與綠寶石具有相同的結構，分析其有顯著的離子電導，較小的熱膨脹系數的原因。十一、2和Al2O3十二、什么叫陽離子交換？從結構上說明高嶺石、蒙脫石陽離子交換容量差異的原因。十三、為什么石英不同系列變體之間的轉化溫度比同系列變體之間的轉化溫度高得多？十四、說明下列符號的含義：VNa，VNa，VCl· ，.(VNaVCl·)，CaK·，CaCa，Cai··十五、寫出下列缺陷反應式： (a)NaCl溶入CaCl2中形成空位型固溶體：

8、 (b)CaCl2溶人NaC1中形成空位型固溶體： (c)NaCl形成肖脫基缺陷： (d)AgI形成弗侖克爾缺陷(Ag+進入間隙)：（e）CaF2中添加YF3形成間隙固溶體：（f）ZrO2中添加CaO形成置換固溶體：十六、金黃色的人造黃玉是在Al2O3中添加了0.5molNiO和0.02molCr2O3。試寫出缺陷反應方程（置換型）及化學式。十七、對于MgO、Al2O3和Cr2O32O3和Cr2O3形成連續固熔體。（1）這個結果可能嗎？為什么？（2）試預計，在MgOCr2O3系統中的固熔度是有限還是很大的？為什么？十八、在MgO-Al2O3和PbTiO2-PbZrO3中哪一對形成有限固溶體，哪一對形成無限固溶體，為什么?十九、影響置換型固溶體形成的因素有哪些？二十、試比較刃位錯和螺位錯的異同點。二十一、TiO2-x和Fe1-xO分別為具有陰離子空位和陽離子空位的非化學計量化合物。試說明其導電率和密度隨氧分壓PO2變化的規律。（以缺陷方程幫助說明）二十二、 （a）在CaF2晶體中，弗侖克爾缺陷形成能為2.8eV，肖特基