金刚石习题
金刚石、石墨和C60同步练习题(含答案)
金刚石、石墨和C60同步练习题一、单项选择题1．书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水。
其主要原因是（）A．白纸黑字，看起来美观 B．常温下，碳单质性质稳定C．其它颜色墨水不便扫描 D．没什么理由，习惯性规定2．下列物质中，硬度最大的是（）A．C60B．活性炭C．石墨D．金刚石3．同学们参加考试时，必须使用2B铅笔填涂答题卡，2B铅笔芯的主要成分是（）A．铅B．二氧化锰C．黑色油墨D．石墨4．石墨烯是我国前沿新材料的重点发展领域。
它是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是（） A．金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的B．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃C．木炭具有吸附性，可以吸附所有物质D．石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属5．《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨，下列说法错误的是（）A．炭黑主要成分是碳的化合物B．黑烟是由松木不完全燃烧产生C．炉膛的进气口大小会影响炭黑产量D．水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性6．下列关于用途的叙述，错误的是（）A．用活性炭做冰箱除味剂 B．用活性炭冶炼金属C．用石墨和黏土可制成铅笔芯 D．用石墨可做干电池的电极7．下列关于碳的各种模型（如图）的说法，正确的是（）A．由图1可推测常温下碳的化学性质很活泼B．由图2可知一个碳原子的质量为12.01gC．图3中三种物质完全燃烧后的产物相同D．图3中石墨在一定条件下转化为金刚石，发生的是物理变化8．汽车尾气处理装置能将有毒气体NO和CO进行转化，反应原理为2NO+2CO N2+2CO2，该反应中发生还原反应的物质是（）A．NO B．CO C．N2 D．CO29．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是（）A．它们都是电的良导体 B．石墨质软，可作铅笔芯C．C60是一种新型的单质 D．金刚石硬度大，可切割大理石10．木炭与氧化铜的反应装置如图所示。
第一章习题
班级成绩
学号Chapter 4晶格振动与晶体的热学性质
姓名(lattice vibration and its heat characteristics)
一、简要回答下列问题(answer the following questions):
3．氢键结合4.原子的电负性
四、证明计算题
1．由N个原子（离子）所组成的晶体的体积可以写为
式中 是每个原子（离子）平均所占据的体积； 为离子间的最短距离；γ是和结构有关的常数。试求下列各种结构的γ值：
（1）简立方点阵；
（2）面心立方点阵；
（3）体心立方点阵；
（4）金刚石结构；
（5）氯化钠型结构。
2．由N个惰性气体原子结合成的具有面心立方结构的晶体，其总的相互作用能可以表示为
(2)计算衍射强度；（3）讨论 情况。
9.用波长为λ的X射线，照射晶格常数为a的金刚石结构晶体，问要得到衍射面指数为（220）的衍射斑点，对应的布拉格角应是多少？
10.试求面心立方结构、体心立方结构和金刚石结构的几何结构因子；并讨论其衍射消光条件。
11.用钯靶 X射线投射到NaCl晶体上，测得其一级反射的掠射角为5.9°，已知NaCl晶胞中Na＋与Cl－的距离为 ，晶体密度为 。求：(1) X射线的波长；(2)阿伏加德罗常数。
5、格波与弹性波有何不同？
6、长声学波能否导致离子晶体的宏观极化？
7、在绝对零度时还有格波存在吗？若存在，格波间还有能量交换吗？
8、声子数代表的物理意义是什么？为什么说声子是玻色子？
9、一维双原子链中，原子的质量分别为M和m，若用一个杂质原子分别替代这两种原子，说明在何种情况下可以在晶格中产生隙模、高频模、共振模？
《材料科学基础》作业1
Ch1 习题及思考题1．名词解释晶体液晶非晶体长程有序短程有序等同点空间点阵结构基元晶体结构晶体点阵空间格子布拉菲点阵单胞(晶胞) 点阵常数晶系2．体心单斜和底心正方是否皆为新点阵？3．绘图说明面心正方点阵可表示为体心正方点阵。
4．试证明金刚石晶体不是布拉菲点阵，而是复式面心立方点阵。
金刚石晶体属于立方晶系，其中碳原子坐标是（000）、（0 1/2 1/2）、（1/2 1/2 0）、（1/20 1/2）、（1/4 1/4 1/4）、（3/4 1/4 3/4）、（1/4 3/4 3/4）、（3/4 3/4 1/4）。
5．求金刚石结构中通过（0，0，0）和（3/4，3/4，1/4）两碳原子的晶向，及与该晶向垂直的晶面。
6．画出立方晶系中所有的｛110｝和｛111｝。
7．写出立方晶系中属于｛123｝晶面族的所有晶面和属于〈110〉晶向族的所有晶向。
8．画出立方晶系中具有下列密勒指数的晶面和晶向：（130）、（211）、（131）、（112）、（321）晶面和[210]、[111]、[321]、[121]晶向。
9．试在完整的六方晶系的晶胞中画出（1012）晶面和[1120]、[1101]，并列出｛1012｝晶面族中所有晶面的密勒指数。
10．点阵平面（110）、（311）和（132）是否属于同一晶带？如果是的话，试指出其晶带轴，另外再指出属于该晶带的任一其它点阵平面；如果不是的话，为什么？11．求（121）和（100）决定的晶带轴与（001）和（111）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。
12．计算立方晶系[321]与[120]夹角，（111）与（111）之间的夹角。
13．写出镍晶体中面间距为0.1246nm的晶面族指数。
镍的点阵常数为0.3524nm。
14． 1）计算fcc结构的（111）面的面间距（用点阵常数表示）；2）欲确定一成分为18%Cr，18%Ni的不锈钢晶体在室温下的可能结构是fcc还是bcc，由X射线测得此晶体的（111）面间距为0.21nm，已知bcc铁的a=0.286nm，fcc铁的a=0.363nm，试问此晶体属何种结构？Ch2.1-2 习题及思考题1．分别说明什么是过渡族金属、镧系金属和锕系金属？2．什么是一次键、二次键？它们分别包括哪些键？3．什么是离子键、共价键和金属键？它们有何特性，并给予解释。
四种晶体练习题及答案
四种晶体练习题及答案在化学和物理学科中，晶体是一种具有规律排列的原子、离子或分子组成的固体。
晶体结构的类型对于材料的物理性质有着重要的影响。
以下是四种常见晶体结构的练习题及答案。
练习题1：请描述简单立方晶体的排列特征，并说明其晶格常数的计算方法。
答案1：简单立方晶体中，原子或分子在立方体的每个顶点上排列，每个顶点的原子属于相邻的八个立方体共享。
晶格常数a可以通过测量立方体的边长来确定。
练习题2：面心立方（FCC）晶体和体心立方（BCC）晶体有何区别？请用原子填充率来说明。
答案2：面心立方晶体中，除了立方体的每个顶点上有一个原子外，每个面的中心也有一个原子。
体心立方晶体则在立方体的中心有一个原子，而顶点上没有原子。
FCC的原子填充率大约为74.05%，而BCC的原子填充率大约为68%。
练习题3：金刚石晶体是一种什么类型的晶体结构？请简述其原子排列方式。
答案3：金刚石晶体是一种面心立方晶体结构，但它的每个原子都与四个其他原子以四面体的方式连接，形成了一个非常稳定的三维网络。
练习题4：石墨的晶体结构是怎样的？请描述其层与层之间的连接方式。
答案4：：石墨具有六角晶系的层状结构，每个碳原子与其三个最近邻的碳原子以sp²杂化形成平面六角网状结构，层与层之间通过范德华力连接。
练习题5：为什么说晶体的缺陷会影响其物理性质？答案5：晶体的缺陷，如点缺陷、线缺陷（位错）和面缺陷（晶界），会打断原子的规律排列，从而影响晶体的机械强度、导电性和光学性质等。
例如，位错的存在可以降低晶体的强度，而晶界的增加可以降低晶体的电导率。
结束语：通过以上练习题及答案，我们可以看到晶体结构的多样性及其对材料性质的重要影响。
了解和掌握不同晶体结构的特点对于材料科学和化学领域的研究至关重要。
希望这些练习题能帮助你更好地理解晶体结构的基本概念。
第一章 材料的结构 习题
第一章材料的结构习题第一章 材料的结构 习题1 解释以下基本概念空间点阵、晶体结构、晶胞、配位数、致密度、金属键、缺位固溶体、电子化合物、间隙相、间隙化合物、超结构、拓扑密堆相、固溶体、间隙固溶体、置换固溶体。
2 氧化钠与金刚石各属于哪种空间点阵？试计算其配位数与致密度。
3 在立方系中绘出{110}，{111}晶面族所包括的晶面及（112），（021）晶面。
4 作图表示出<0112>晶向族所包括的晶向。
确定（1211），（021）晶面。
5 求金刚石结构中通过（0，0，0）和（414343,,）两碳原子的晶向，及与该晶向垂直的晶面。
6 求（121）与（100）决定的晶带轴与（001）和（111）所决定的晶带轴所构成的晶面的晶面指数。
7 试证明等径刚球最紧密堆积时所形成的密排六方结构的633.1/ a c 。
8 绘图说明面心立方点阵可表示为体心正方点阵。
9 计算面心立方结构的（111），（110），（100）晶面的面间距及原子密度（原子个数/单位面积）。
10 计算面心立方八面体间隙与四面体间隙半径。
11 计算立方系[321]与[120]夹角，（111）与（111）之间的夹角。
12 FeAl是电子化合物，具有体心立方点阵，试画出其晶胞，计算电子浓度，画出（112）面原子排列图。
13 合金相VC，Fe3C，CuZn，ZrFe2属于何种类型，指出其结构特点。
例题1. 何谓同位素？为什么元素的相对原子质量不总为正整数？答案在元素周期表中占据同一位置，尽管它们的质量不同，然它们的化学性质相同的物质称为同位素。
由于各同位素的含中子量不同（质子数相同），故具有不同含量同位素的元素总的相对原子质量不为正整数。
2. 已知Si的相对原子质量为28.09，若100g的Si中有5×1010个电子能自由运动，试计算：(a)能自由运动的电子占价电子总数的比例为多少？(b)必须破坏的共价键之比例为多少？答案原子数=个价电子数=4×原子数=4×2.144×1024=8.576×1024个a)b) 共价键，共有2.144×1024个；需破坏之共价键数为5×1010/2=2.5×1010个；所以，。
例题习题
所以，对应晶胞坐标系中为二级衍射。
晶体中的衍射 对于体心立方元素晶体，对应密勒指数(110)的原胞 坐标系的晶面指数可求得为(001)， 同理可求得
K110 G 001
即对于体心立方元素晶体， 密勒指数(110)晶面族的原胞坐 标标系中的一级衍射，对应晶 胞坐标系中的一级射．
小结：由劳厄方程去判断
1
z
2
1
y
简立方单胞与原胞相同，因此，晶面指数与密勒指 数相同。晶面（hkl）对应的倒格矢为：
G h K hkl hb1 kb l b 2 3
x
2 a
hi kj lk
0
晶体中的衍射
入射线方向：S 0 k 0 衍射线方向：S cos i cos 1 j cos 2k 0 劳厄方程：
体心立方元素晶体，对应密勒指数(100)晶 面族的原胞坐标系中的一级衍射时，即
a2
k k 1 G111 n 1
'
2 1 a a3 ( a i b j k c) 2
(a i b j k c)
G111 2K100
k k 2 K100 n 2
2d sinθ＝nλ
可知，面间距d大的晶面，对应一个小的光的掠射角θ．面 间距d小的晶面，对应—个大的光的掠射角θ，θ越大，光 的透射能力就越强，反射能力就越弱 .
晶体中的衍射
F2-4(√)体心立方元素晶体，密勒指数(100)和(110) 面，原胞坐标系中的一级衍射，分别对应晶胞坐标系 中的几级衍射?(习题）
【例F6】如果X射线沿简立方单胞的OZ 轴的负方向入射， 求证：当下式满足时，衍射线在yz平面上。
九年级化学金刚石石墨和C60的专项培优 易错 难题练习题及答案解析
九年级化学金刚石石墨和C60的专项培优易错难题练习题及答案解析一、初中化学金刚石石墨和C601．下列关于宏观事实的微观解释，错误的是（）A．浓氨水挥发﹣﹣氨分子不断运动B．干冰升华﹣﹣二氧化碳分子间的间隔变大C．氢气燃烧生成水﹣﹣分子种类改变D．温度升高时，温度计内汞柱液面上升﹣﹣汞原子体积变大【答案】D【解析】【分析】根据微粒的基本特征：微粒质量和体积都很小；微粒之间有间隔；微粒是在不断运动的；同种物质的分子性质相同，不同物质的分子性质不同，结合事实进行分析判断即可。
【详解】A、浓氨水挥发，是因为氨分子是在不断运动的，向四周扩散，解释正确。
故不符合题意；B、干冰升华，是因为分子间有间隔，二氧化碳分子间的间隔变大，解释正确。
故不符合题意；C、氢气燃烧生成水，是氢分子和氧分子变化成了水分子，分子种类改变，解释正确。
故不符合题意；D、温度计内汞柱液面上升，是因为原子间有间隔，温度升高，原子间隔变大，汞原子体积不变，解释错误。
故符合题意；故选D【点睛】掌握分子的基本性质及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
2．下列各项比较中，正确的是（）A．含碳量：生铁＞钢B．硬度：纯铁＞生铁C．pH：食盐水＞石灰水D．熔点：青铜＞纯铜【答案】A【解析】【分析】生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金。
合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低。
【详解】A、生铁是含碳量为2%～4.3%的铁合金，钢是含碳量为0.03%～2%的铁合金，含碳量生铁＞钢，故A正确；B、合金的硬度比组成它的纯金属的硬度大，硬度：纯铁＜生铁，故B不正确；C、食盐水显中性，pH等于7，石灰水显碱性，pH大于7，pH：食盐水＜石灰水，故C不正确；D、合金的熔点比组成它的纯金属的熔点低，熔点：青铜＜纯铜，故D不正确。
故选A。
3．高铁动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现出石墨具有的性质是A．导电性B．还原性C．滑腻感D．稳定性【答案】B【解析】【详解】高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的导电性、滑腻感、稳定性，故选B。
九年级化学上册第六单元《碳和碳的氧化物》课题1《金刚石、石墨和C60》练习题(含答案解析)
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60（测试）（时间：45分钟满分：100分）学校:___________ 姓名：班级：得分：一、单选题（12个小题，每小题5分，共60分）1．下列物质或方式中的“碳”，主要不是针对碳单质的是（）A．碳素墨水B．打印碳粉C．低碳生活D．石墨碳棒【答案】C【解析】“低碳生活”的理念中的碳是指二氧化碳，不是针对碳单质，故选C2．物质的性质决定了物质的用途，下列物质的用途由其化学性质决定的是（）A．氢气充探空气球B．焦炭用于炼铁C．干冰用作人工降雨D．木材可以制作桌椅【答案】B【解析】A、氢气充灌气球，是利用了氢气密度小的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误．B、焦炭用于炼铁，是利用了焦炭的还原性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项正确．C、干冰用作人工降雨，是利用了干冰升华时吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误．D、木材可以制作桌椅，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项错误．故选B．3．被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯以其神奇特性承载着人们的无数想象。
石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，用石墨烯和铝合金可制出一种具备特殊性能的烯合金，下列对石墨烯和烯合金的说法错误的是（）A．石墨烯在一定条件下能与氧气反应B．石墨烯是一种新型的化合物C．烯合金具有优良的导电性D．烯合金是一种新型材料【答案】B【解析】试题分析：A、石墨烯由碳原子构成，碳一定条件下可与氧气反应，所以石墨烯在一定条件下能与氧气反应，故正确；B、由题意可知，石墨烯是从石墨中分离出来的单层石墨片，所以，石墨烯是由碳元素组成的单质，故错误；C、石墨烯与铝合金，研制出一种具备特殊性能的烯合金，依然具有金属的性质，所以具有优良的导电性，故正确；D、烯合金是一种新型材料，故正确。
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金刚石、石墨、C60 习题精选（一）
1．下列过程中属于化学变化的是（）
A．用木材制活性炭 B．石墨导电 C．木炭使红墨水褪色 D．用木材制筷子
2．只含有碳元素的物质（）
A．一定是金刚石 B．一定是石墨 C．一定是纯净物 D．可能是混合物
3．1985年科学家发现了C60的新物质，与此有关的下列说法正确的是（）
①它的1个分子含60个碳原子②它是一种新型化合物③它是一种混合物④它是一种单质
A．①④ B．②④ C．①② D．③
4．纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。
我国在关于纳米碳管的研究居世界领先地位，在纳米碳管中，碳原子按一定方式排列，下列叙述中错误的是（）
A．纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响
B．纳米碳管是用一种叫“纳米”的物质制成的材料
C．纳米碳管在氧气中完全燃烧生成CO2 D．纳米碳管是由碳元素组成的单质
5．水利上筑堤坝埋木桩前，为什么有时要把埋人地里的一段木桩的表面用火微微烧焦?
6．初始，人们用铅做成的铅棒写字，以后又用碳棒代替铅棒，然后才发展到现在用的普通铅笔。
部分普通铅笔的种类标号及其笔芯原料的配比如下表：
根据上表，回答下列问题：
(1)用普通铅笔写字代替用铅棒、碳棒写字，有什么优越之处?
(2)HB、2H、3H、3B、2B铅笔的硬度由大到小的顺序。
7．“文房四宝”中徽墨、宣纸、歙砚是安徽省享誉中外的文化瑰宝。
徽墨是由松枝不完全燃烧后生成的烟炱加工制成的，用其写字作画永不变色。
徽墨中主要成分的化学式是。
宣纸的主要成分为纤维素，为了证明宣纸中含有碳元素，可以采用的实验方法是。
8．当你取回干洗后的衣服时，会嗅到残留在衣服上的洗涤剂散发出的淡淡香味，这时，你已在不知不觉间吸入了一种可致癌的有毒气体——四氯乙烯(C2C14)。
(1)四氯乙烯中碳、氯元素的质量比是，16．6 g四氯乙烯中含氯元素
(2)香港特别行政区政府通过新法律，要求用装有活性炭的新型干洗机取代旧款干洗机，这样可将有毒气体的含量约降至原来的三十分之一。
这种方法主要利用了活性炭的性。
9．某五色气体X与红热的炭作用，生成物中有气体Y生成，Y跟灼热的氧化铜反应，又有气体X生成，则X、Y可能是。
参考答案：
1． A 2．D 3． A 4．B
5．木桩表面炭化后不易腐烂。
6．(1)软硬可以任意调节，颗粒更细腻 (2)3H、2H、HB、2B、3B
7．C 将其点燃后产生的气体通人澄清石灰水中观察到石灰水变浑浊
8．(1)12︰7l，14．2 (2)吸附性
9．水蒸气和二氧化碳。