解：1. Re: C.N. = 6; O: C.N. = 2；
2. 钙钛矿型 ; ABO3;
3. 如下图；Ca、Ti和O原子分别处在它的顶角、体心和面心的位置上。 4. Ca2+ 12个 O2围绕 12面体
―
Ti4+ 6个 O2围绕 八面体
―
O2 2个Ti4+和4个Ca2+围绕 八面体.
―
二十二. (中国化学会第20届全国高中学生化学竞赛试题第8 题（9分）) 超硬材料氮化铂是近年来的一个研究热点。它是在高温、超高压条件下合成的（50GPa、2000K）。由于相对于铂，氮原子的电子太少，衍射强度太弱，单靠X-射线衍射实验难以确定氮化铂晶体中氮原子数和原子坐标，2004年以来，先后提出过氮化铂的晶体结构有闪锌矿型、岩盐型（NaCl）和萤石型，2006年4月11日又有人认为氮化铂的晶胞如下图所示（图中的白球表示氮原子，为便于观察，该图省略了一些氮原子）。结构分析证实，氮是四配位的，而铂是六配位的；Pt—N键长均为209.6pm，N—N键长均为142.0 pm（对比：N2分子的键长为110.0pm）。
备用图
1 氮化铂的上述四种立方晶体在结构上有什么共同点？ 2 分别给出上述四种氮化铂结构的化学式。
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3 试在图上挑选一个氮原子，不添加原子，用粗线画出所选氮原子的配位多面体。 4请在本题的附图上添加六个氮原子（添加的氮请尽可能靠前）。
解：1. 氮化铂的上述四种立方晶体在结构上的共同点是：铂原子面心立方最密堆积。
2 上述四种氮化铂结构的化学式依次为PtN、PtN、PtN2、PtN2 . 3 红线画出了所选氮原子的配位多面体。
4附图上添加了六个氮原子。
二十三. (中国化学会第20届全国高中学生化学竞赛试题第11题) 磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。
1.写出合成磷化硼的化学反应方程式。
2.分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。 3 磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积，硼原子填入四面体空隙中。画出磷化硼的正当晶胞示意图。
4已知磷化硼的晶胞参数a = 478 pm，计算晶体中硼原子和磷原子的核间距。
5 画出磷化硼正当晶胞沿着体对角线方向的投影（用实线圆圈表示P原子的投影，用虚线圆圈表示B原子的投影）。
解：1. 合成磷化硼的化学反应方程式为
BBr3＋PBr3＋3H2＝BP＋6HBr
2. 三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构为
BrBrBBrBrPBrBr
平面三角形 三角锥 3. 磷化硼的正当晶胞示意图为
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4. 晶体中硼原子和磷原子的核间距（dB-P）为 dB-P＝ 图 二十四.(中国化学会2003年全国高中学生化学竞赛试题第6题12分) 2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为 Na0.35CoO2 ? 1.3H2O，具有??-CoO2-H2O-Na-H2O-??层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co-O键等长。 1 钴原子的平均氧化态为 + 3.65 。
2 以 代表氧原子，以 代表钴原子，画出CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。
13a?13?478pm?207pm4 4 5. 磷化硼正当晶胞沿着体对角线方向的投影如下 、
二十五. (中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛试题第2题12分）为纪念1905年
爱因斯坦连续发表6篇论文导致物理学大变革100周年，今年被定为国际物理年。本题涉及的“热电效应”机理也是爱因斯坦首先阐释的，即他提出的被后人称为“爱因斯坦振荡器”的独立振荡原子与温度关系的模型。
1左上图是热电效应之一的图解。给出图中所有英文单词（或词组）及物理学符号的意义，并为此图写一篇不超过200字（包括标点符号等）的说明文。
解：
input—— 输入 hot—— 热（端） cold—— 冷（端） heat flow—— 热流 I —— 电流强度 n —— n型半导体 p ——p型半导体 i+—— 正电流
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说明文如下
向热电材料构成的半导体的n-p结的远端输入外电流，半导体发生空穴导电，电流流经n-p结时发生复合，外电流输入的能量转化为热流，使n-p结的温度越来越低，而其远端的温度越来越高，即有类似冰箱制冷的效应。
2下图是化学家合成的能实现热电效应的一种晶体的晶胞模型。图中的大原子是稀土原子，如镧；小原子是周期系第五主族元素，如锑；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如铁。按如上结构图写出这种热电晶体的化学式。给出计算过程。提示：晶胞的6个面的原子数相同。设晶体中锑的氧化态为－1，镧的氧化态为+3，问：铁的平均氧化态多大？
解：化学式 LaFe4Sb12
铁的氧化态 9/4 = 2.25
计算化学式的过程如下：晶胞里有2个La原子（处于晶胞的顶角和体心）；有8个Fe原子（处于锑形成的八面体的中心）；锑八面体是共顶角相连的，平均每个八面体有6/2＝3个锑原子，晶胞中共有8个八面体，8x3=24个锑原子；即：La2Fe8Sb24
二十六. (中国化学会2005年全国高中学生化学竞赛试题第8题12分）LiCl和KCl同属NaCl型晶体，其熔点分别为614℃和776℃。Li+、K+和Cl-的半径分别为76pm、133pm和181pm。在电解熔盐LiCl以制取金属锂的生产工艺中，加入适量的KCl晶体，可使电解槽温度下降至400℃，从而使生产条件得以改善。
1 简要说明加入熔点高的KCl反而使电解温度大大下降的原因；
解：熔点降低效应；或形成有低共熔点的二元体系；或固相不互溶，而在液相中产生混合熵。
2 有人认为，LiCl和KCl可形成固溶体（并画出了―固溶体的晶胞‖）。但实验表明，液相LiCl和KCl能以任意比例混溶而它们的固相完全不混溶（即不能生成固溶体！）。请解释在固相中完全不混溶的主要原因。
解：在固相中，离子呈周期性排列，对―相似相溶‖的―相似条件‖的要求比液相中严格得多。LiCl和KCl的结构型式相同，Li+和K+的电价相等，Li和K的电负性差别也有限。显然，两个组分在固相中完全不互溶源于Li+和K+的半径差别太大。
3 写出计算LiCl和KCl两种晶体密度之比的表达式(须包含离子半径的符号)；
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解：
DLiClDKCl4?MLiCl?m?3??33???r??rCl???2? ?V?LiClaLiCl?NAMLiClaKClMLiCl????3???K?4?MKCl??MKClaLiClMKCl?r?r?2?m????Li?Cl???3aKCl?NA?V?KClMLiClMKCl??rK??rCl??? ?? ??r?r??Li?Cl???3
4 在KCl晶体中，K+离子占据由Cl- 离子围成的八面体空隙，计算相距最近的八面体空隙中心之间的距离。
解：
222(133+181)×2pm＝444pm a=rK??rCl??2=
222??8-5
实验证明，即使产生了阳离子空位，KCl晶体在室温下也不导电。请通过计算加以说明。 解：可按如下思路说明：离子晶体能够导电是由于离子离开原位而迁移到距离最近的空位所致。迁移中必须经过由异号离子围成的最小窗孔。比较离子半径和窗孔的大小，可判断能否发生迁移，即能否成为快离子导体。
取体积为KCl正当晶胞体积1/8的小立方体（见图）来考虑。三个分布在正当晶胞0，0，0；1/2，0，1/2；0，1/2，1/2位置的Cl-围成的三角形半径为：
2??2??2??666??a???a???rCl???133pm?181pm??181pm?75.4pm ?a?rr????r???2?r??ClKClCl????3??2??4??663??
该半径远小于K+的半径, K+不能穿过此窗口，因而KCl晶体不能成为固体离子导体。
2122
大白球为Cl-, 黑球为K+, 虚线球为空位。
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