第五章习题

2019-05-26 17:33

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:-----------(D) (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

________。 简单立方; Cs+和Cl-; 4个3 7010 点阵参数为 432 pm的简单立方点阵中,(111),(211)和(100)点阵面的面间距离各是多少?

d111= 249 pm; d211= 176 pm; d100= 432 pm

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。

7015 旋转轴,镜面,对称中心,反轴; 旋转轴,镜面,对称中心,反轴,点阵,螺旋轴,滑移面;n=1,2,3,4,6;

32个; 七个晶系; 14种空间点阵型式; 230个空间群。

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。

7018 (2a,3b,c):(326); (a,b,c):(111); (6a,3b,3c):(122); (2a,-3b,-3c):(322)。

7026 与a轴垂直的面的晶面指标是:-------(B)

(A) (112) (B) (100) (C) (010) (D) (001) 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)

(A) 立方 P (B) 立方 I (C) 立方 F (D) 立方 C 7034 立方F晶体,晶胞参数为a,则d100=_________;d110=________。 7034 d100= a; d110= a/2

7035 (211)晶面表示了晶面在晶轴上的截距为:-------------(B)

(A) 2a,b,c (B) a,2b,2c (C) a,b,c (D) 2a,b,2c 7036 (312)晶面在 a,b,c 轴上的截距分别为____,____,____。 2a,6b,3c

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

7038 247 pm

7044 (112)晶面的四级衍射可看作________晶面的一级衍射。 7044 (448) 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:-----------(E) (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?=0.58×10-8cm,KCl粉末 200 衍射线的?=5.3°,已知KCl的密度为

1.98g/cm3,KCl的相对分子质量 MKCl=74.55,试求阿伏加德罗常数 NA是多少? (KCl

为立方面心点阵) 7046 a= 6.279×10-8cm NA= 6.08×1023mol-1

7052 LiF 为立方晶系,一个晶胞中有四个 LiF,密度为 2.601 g·cm-3。对应于铝X射线?=70.8

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 6.94, F 的相对原子质量为 19 ) 7052 d111=

?2sinθ111=

70.8= 233.1 pm

2sin8?44' a=

3d111= 403.8 pm M= 6.94+19= 25.94

1

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2.07 g·cm-3,所用CuK?射线?=154.2 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。?

2.07?1048?1292?2455?10?307053 (1) Z== 16.15

32?1.660?10?24?8 故知每个晶胞中有 16 个 S8分子 (2) d224= 339.2 pm 2dhklsin?hkl= ? ?224= 13.12°

7056 氯化亚铜形成 NaCl 型结构,其密度是 4.135 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。 7056 a= 541.7 pm; d111= 312.8 pm ; ?= 70.8 pm 7074 晶胞两个要素的内容是什么?各用什么表示?

7074 晶胞的大小形状和晶胞中原子的坐标位置; 前者用晶胞参数(a,b,c,?, ?,?) 表示,后者用

原子分数坐标 (x,y,z) 表示。

7075 晶体的衍射方向可用以测定晶体的__________数据。 7075 晶胞参数 7081 X-射线的产生是由于:----------------------(A)

(A) 原子内层电子能级间的跃迁 (B) 原子的价电子能级间的跃迁 (C) 分子轨道能级间的跃迁 (D) 分子转动能级间的跃迁 7082 属于立方晶系的晶体可抽象出的点阵类型有____________。 7082 立方 P, 立方 F, 立方 I

7083 属于正交晶系的晶体可抽象出的点阵类型有____________。 7083 正交 P, 正交 C, 正交 I, 正交 F

7090 试以晶胞三个矢量 a,b,c为坐标轴,画出晶面(223)的图形。

7090 以a,b,c为x,y,z坐标轴单位,在轴上分别取3,3,2单位,将这三点连成面。 7091 试以晶胞三个矢量 a,b,c为坐标轴,画出晶面(1,2,1)的图形。

7091 以a,b,c为x,y,z坐标轴单位,在轴上分别取-2,1,-2单位,将这三点连成面。

7093 当有一个晶面分别和x,y,z三个晶轴相交于6,3,2 个a,b,c 单位,写出该晶面

的指标。7093 (123)

7097 简述晶体结构和点阵这两者之间的关系。

7097 晶体结构指原子(或分子)在晶体空间排布的具体情况,由于晶体结构具有三维的周期性,

每个重复单位的化学组成相同,空间结构相同,周围环境相同,每个重复单位称为结构基元,若用一个抽象的点代表结构基元,这些点形成一个点阵,并可简单地用下式表示它们的关系: 晶体结构=点阵+结构基元。

7099 试比较分子对称性和晶体对称性的异同。

7099 分子对称性是点对称性:有旋转轴,对称面,对称中心,反轴或映轴四类对称元素。晶体对称

性是空间对称性,除了有旋转轴,对称面,对称中心,反轴或映轴外,尚有点阵,螺旋轴和滑移面,共有七类对称元素,由于晶体是点阵结构,因此对称轴的轴次不允许存在五次轴和轴次大于六的轴。

7104 伸展的链状聚乙烯分子可抽象为一直线点阵,每个点阵点代表_____个C原子和___个H

原子,其中含_______个C—C 键和____个C—H 键。 2 ;4 ; 2 ;4

7105 CaS晶体已由粉末法证明具有NaCl型结构,下面的衍射线中哪些是CaS的粉末衍射图中

的衍射线:------------------------ (B,C) (A) 110 (B) 111 (C) 200 (D) 210 (E) 211

2

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。

7114 (1) AB (2) 立方 (3) 立方F (4) AB (5) 4,4

(6) A:(1/2,1/2,1/2)(0,0,1/2),(0,1/2,0),(1/2,0,0) B:(0,0,0)(0,1/2,1/2),(1/2,0,1/2),(1/2,1/2,0)

7116 与a轴平行的点阵面符号是:-------------------------- (C) (A) (111) (B) (110) (C) (011) (D) (110)

7117 与b轴垂直的点阵面符号是:---------------------- (B)

(A) (200) (B) (020) (C) (002) (D) (220) (E) (202) 7128 试述点阵的定义、性质及晶体结构与点阵的关系。

7128 一组无限的点,连接其中任意两点可得一向量,将各个点按此向量平移能使它复原,这样的

一组点称为点阵。

点阵的性质有:点阵点的数目无限;点阵点的排列具有周期性;所有点阵点都具有完全相同

的环境;是抽象的。 晶体结构=点阵+结构基元 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=356.7 pm,计算C─C 键

的键长和晶体密度。

7133 (0,0,0);(1/2,1/2,0); (1/2,0,1/2); (0,1/2,1/2); (1/4,1/4,1/4); (1/4,3/4,3/4); (3/4,1/4,3/4);

(3/4,3/4,1/4)。 C--C?键长=

143 a=154.4pm;

d=(ZM/NA)/a3 =[8×12.00×(6.022×1023)-1]/(356.7×10-10)3 g·cm-3 =3.51g·cm-3 7140 (553)晶面在三个坐标轴上的截数分别是____、_____和_____。 3a,3b,5c。

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)。(123)

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。

7152 Cl-: (0,0,0); Cs+: (1/2,1/2,1/2) Fhkl=fCl-exp[i2?(0·h+0·k+0·l)]+fCs+exp[i2?(

111h+k+l)] 222 = fCl-+ fCs+exp[i?(h+k+l)] = fCl-+ fCs+[cos(h+k+l) ?+isin(h+k+l)?]

h+k+l为偶数时,Fhkl= fCl-+ fCs+,F2较大,即I较大; h+k+l为奇数时, Fhkl= fCl - fCs+,F2较小,即I很小。 7154 CsCl晶体系体心立方结构,晶胞参数a=411pm,CsCl的摩尔质量为168.4g·mol-1,试写

出晶胞中原子的分数坐标并计算该晶体的密度。

7154 Cl-: (0,0,0); Cs+: (1/2,1/2,1/2) d=

168.4 g·cm-3=4.02g·cm-3 -10323(411?10)?6.023?10 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________。7155 2; 2; (3/4,3/4,1/2); (0,0,0),(1/2,1/2,0) 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

3

计算该晶体的密度。 7157 d=

?12MTiCl3NAabcsin120?

=

2?(47.88?35.45?3)?(6.022?1023)-16272?582?(3/2)?10-30 g·cm-3 =2.58g·cm-3

7162 金刚石立方面心晶胞的边长为356.6 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?

7162 (1) (1/4,1/4,1/4);(3/4,3/4,1/4);(3/4,1/4,3/4);(1/4,3/4,3/4);(0,0,0); (1/2,1/2,0);(1/2,0,1/2);(0,1/2,1/2). (2) lC-C=

143a=

143×356.6 pm≈154.4pm

3a)3)/a3=34.1%

(3) ?=(8×

43341?r)/a=(8×?(3388?12/NA8?12/(6,022?1023)-3-3

(4) d==g·cm=3.51g·cm (5) 立方面心 3-103a(356.6?10)7175 Ni金属属立方面心结构,用CrKα辐射(λ=229.1 pm)拍粉末图,111,200,220衍

射所对应的Bragg角分别是34.27°,40.56°和66.83°,求原子半径。

7175 a?h2?k2?l2?λ/2sinθ

a1?12?12?12?229.1pm/2sin34.27??352.36pm a2? a3?22?02?02?229.1pm/2sin40.56??352.35pm

22?22?02?229.1pm/2sin66.83??352.38pm

a?(a1?a2?a3)/3?352.4pm r?2a?124.6pm 47178 LiCl晶体( NaCl型结构)的晶胞边长为a,假定阴离子之间接触,则Cl-的半径为:

-----(D)

(A)

2a (B)

122a (C)a (D) a

2247179 金属锂晶体属立方体心结构,(100)点阵面的面间距为350 pm,锂的相对原子质量为6.941,

求锂晶体的密度。

4

nM2?63.54g?mol?17179 d?3??0.53g?cm?3 ?10323?1aNA(350?10cm)?6.023?10mol7181 空间点阵型式中,下列何种型式不存在?------------------(B)

(A)立方I (B)四方C (C)四方I (D)正交C

7185 金属钽为立方体心结构,立方晶胞参数a=330 pm,用λ=154 pm的X射线测其粉末图,

测得某衍射线的衍射角为41.3°,试求衍射指标。 7185

h2?k2?l2?2a?sinθ/λ

?2?330pm?sin41.3?/154pm?8.00

所以h?2,k?2,l?0,衍射指标为220,或202,022。

7187 金属晶体中原子层间距为404 pm,当应用CuKαX射线(λ=154.2 pm)衍射时,什么

角度发生一级衍射?

7187

2dsinθ?nλ 154θ?sin?1?10.98?2?4047189 在一晶体中,原子A位于晶胞顶点,原子散射因子为fa,原子B位于体心,原子散射因

子为fb,求结构因子Fhkl,并求fa=fb时的消光规律。 7189 Fhkl??fejj2?i(xjh?yjk?zjl)

xa?ya?za?0,xb?yb?zb? Fhkl?fa?fbe?i(h?k?l)

1 2 当 fa?fb?f, Fhkl?f[1?e?i(h?k?l)] 消光规律是h+k+l=奇数。

7190 金属Ni属于立方晶系,测得其晶胞参数a和晶体密度d 分别为352.4 pm和8.906 g·cm-3。

求金属Ni的一个晶胞中所含的原子数,指出Ni 晶体中原子的堆积形式。(Ni的相对原子质量为58.70) 7190 根据d?ZM 3aNAda3NA8.906g?cm?3?(352.4?10?10)3cm3?6.023?1023mol?1 得 Z???4 ?1M58.70g?mol 属ccp,即立方最密堆积。

7195 与一个晶胞共面的晶胞有___个,共棱的晶胞有___个,共顶点的晶胞有___个。 7195 6,12,8

7200 链型聚乙烯的结构基元包括:------------------------ (B)

5


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