材料化学-习题解答
上海航头学校高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(答案解析)
一、选择题1．向相同体积、相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中分别放入足量铝粉，放出的氢气在同温同压下的体积比为A ．1：3B ．1：6C ．1：1D ．3：2 2．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是 A ．MnO 2−−−−−→稀盐酸ΔCl 2−−−−−→2H 点燃HCl B ．Fe 2Cl 点燃−−−→FeCl 2()NaOH aq →Fe(OH)2C ．Na 2O点燃−−−→Na 2O 2H O −−−→NaOH D ．饱和NaCl(aq)−−−−−−−−−→先通氨气再通二氧化碳NaHCO 3(s)Δ−−→Na 2CO 33．下列有关物质性质的叙述正确．．的是 A ．Al 与少量NaOH 溶液反应生成Al(OH)3B ．氯水久置后，漂白性和酸性均增强C ．向FeCl 2溶液中滴加NH 4SCN 溶液，溶液显红色D ．CO 2与少量NaOH 反应生成NaHCO 34．某反应过程中存在2Fe +、3NO -、3Fe +、4NH +、H +和2H O 六种粒子，测得3Fe +、3NO -的质量分数(w)随时间变化的曲线如图所示，下列判断错误的是A ．3NO -被还原，发生还原反应B ．还原性：2++4Fe >NHC ．2Fe +被氧化为3Fe +D ．还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:85．工业上用铝土矿(主要成分为Al 2O 3含少量Fe 2O 3杂质)为原料冶炼铝的工艺流程如下：下列叙述正确的是A ．试剂X 可以是氢氧化钠溶液，也可以是硫酸B ．反应①过滤后所得沉淀为氢氧化铁C ．图中所示转化反应都不是氧化还原反应D ．反应②的离子方程式为-2AlO +CO 2+2H 2O=Al(OH)3↓+-3HCO6．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A ．Fe 3+能水解生成Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B ．CaO 2能缓慢与水反应产生O 2，可用作水产养殖中的供氧剂C ．FeCl 3溶液具有氧化性，可用作铜制线路板的蚀刻剂D ．铝具有良好导热性，可用铝罐贮运浓硝酸7．下列实验中，不仅产生气体，而且最终一定能产生白色沉淀的是A ．将过量的Na 投入到AlCl 3溶液中B ．将过量的Na 2O 投入到AlCl 3溶液中C ．将过量的Na 投入到MgCl 2溶液中D ．将过量的Na 2O 2投入到FeCl 2溶液中8．下列离子方程式书写正确的是A ．醋酸溶液与水垢中的CaCO 3反应：CaCO 3+2H ＋=Ca 2＋+H 2O+CO 2↑B ．向Ba(OH)2溶液中滴加等体积等浓度的NH 4HSO 4溶液：Ba 2++2OH -+H +++4NH +2-4SO =BaSO 4↓+H 2O+NH 3·H 2OC ．向NaHCO 3溶液中加入过量NaHSO 4溶液：2-3CO +2H ＋= H 2O+CO 2↑。
【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优练习题附详细答案
【化学】化学 无机非金属材料的专项 培优练习题附详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．下列说法中正确的是A ．水玻璃和石英的主要成分都是SiO 2B ．Si 、SiO 2和SiO 32-等均可与NaOH 溶液反应C ．二氧化硅属于酸性氧化物，不溶于任何酸D ．高岭石[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]可表示为Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O【答案】D【解析】【分析】【详解】A ．水玻璃的主要成分是硅酸钠，石英的主要成分是SiO 2，故A 错误；B ．Si 、SiO 2均可与NaOH 溶液反应，但SiO 32-不能与NaOH 溶液反应，故B 错误；C ．二氧化硅属于酸性氧化物，二氧化硅能溶于氢氟酸，故C 错误；D ．用氧化物的形式表示硅酸盐的组成时，各氧化物的排列顺序为：较活泼金属的氧化物→较不活泼金属的氧化物→二氧化硅→水，则高岭石[Al 2(Si 2O 5)(OH)4]可表示为Al 2O 3·2SiO 2·2H 2O ，故D 正确；答案选D 。
2．在给定的条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是A ．Fe 2Cl 点燃−−−→FeCl 2NaOH(aq)−−−−→Fe(OH)2B ．H 2SiO 3Δ−−→SiO 2盐酸−−−−−→ SiCl 4C ．浓盐酸二氧化锰Δ−−−−→Cl 2石灰乳−−−−−→漂白粉D ．NH 32O催化剂，Δ−−−−−−→NO 水−−−−→H NO 3【答案】C【解析】【分析】【详解】 A ．氯气具有强氧化性，与铁反应生成三氯化铁，不能一步反应生成氯化亚铁，故A 错误；B ．硅酸受热分解生成二氧化硅，二氧化硅与HCl 不反应，不能转化为SiCl 4，故B 错误；C ．二氧化锰与浓盐酸反应生成氯气，氯气与石灰乳反应生成氯化钙和次氯酸钙，可以制得漂白粉，物质间转化均能实现，故C 正确；D .氨催化氧化生成NO ，NO 与水不反应，不能转化为硝酸，故D 错误；故选C 。
材料化学考试试题
材料化学考试试题
1. 以下哪种是含有硅的常见材料？
A. 铜
B. 铝
C. 玻璃
D. 钢铁
2. 以下哪种金属是一种铁磁材料？
A. 铜
B. 铝
C. 铁
D. 镍
3. 下列哪种化合物是一种半导体材料？
A. NaCl
B. SiO2
C. H2O
D. CaCO3
4. 以下哪种玻璃的硅酸盐组成主要是硼酸盐和硅酸盐？
A. 硼硅玻璃
B. 硼酸玻璃
C. 硅酸玻璃
D. 矽酸盐玻璃
5. 下列有关高分子材料的叙述中，哪个是不正确的？
A. 高分子材料是由很多小分子单体通过聚合反应形成的
B. 高分子材料的强度通常比金属材料要高
C. 塑料和橡胶都是高分子材料的一种
D. 高分子材料可以通过加热熔化再冷却成型
6. 以下选项中哪种是一种合金？
A. 铁
B. 镍
C. 青铜
D. 镁
7. 下面哪种不属于金属材料的特点？
A. 导电
B. 导热
C. 具有良好的可塑性
D. 作为光学材料使用
8. 下列有关陶瓷材料的叙述中，哪个是正确的？
A. 陶瓷材料通常是非晶体结构
B. 陶瓷材料通常是具有金属性的材料
C. 陶瓷材料常常具有较高的硬度和耐磨性
D. 陶瓷材料常用于电线的导体
9. 以下哪种金属是一种轻金属？
A. 铜
B. 铁
C. 铝
D. 镍
10. 下列哪种化合物在建筑材料中广泛使用？
A. 碳酸盐
B. 硫酸盐
C. 氯化物
D. 铬酸盐。
高考化学易错题精选-无机非金属材料练习题及详细答案
高考化学易错题精选-无机非金属材料练习题及详细答案一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析）1．下列实验过程中，始终无明显现象的是（）A．SO2通入Ba(NO3)2溶液中B．O2通入Na2SO3溶液中C．Cl2通入Na2SiO3溶液中D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中【答案】B【解析】【分析】【详解】A．二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根离子，SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀，故不选A；B．O2通入Na2SO3溶液中，Na2SO3被氧化为Na2SO4，无明显现象，故选B；C．Cl2通入Na2SiO3溶液中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸和Na2SiO3反应生成硅酸白色胶状沉淀，故不选C；D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中生成碳酸钙沉淀和碳酸铵，故不选D；故选B。
2．对于足球烯C60的认识错误的是（）A．是分子晶体B．含有非极性共价键C．存在同素异形体D．结构稳定，难以发生化学反应【答案】D【解析】【分析】【详解】A.C60之间的相互作用力是范德华力，属于分子晶体，A正确；B.足球烯中既有双键又有单键，化学键是共价键，且是非极性共价键，B正确；C.金刚石、石墨、足球烯都是碳的同素异形体，所以足球烯存在同素异形体，C正确；D．足球烯是属分子晶体，在常温下，碳碳之间键能大，也比较稳定，但其易发生加成反应，D错误；答案选D。
3．下列各项操作中不发生先沉淀后溶解现象的是（）①向饱和碳酸钠溶液中通入过量CO2②向Fe(OH)3胶体中逐滴滴入过量的H2SO4③向Ba(NO3)2溶液中通入过量SO2④向石灰水中通入过量CO2⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸．A．①②③B．①②⑤C．①②③⑤D．①③⑤【答案】D【解析】【分析】【详解】①中发生的反应是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，NaHCO3比Na2CO3溶解度小但质量大，且反应中中消耗H2O，所以有沉淀析出且不溶解，符合；②向Fe(OH)3胶体中加入H2SO4首先发生胶体的聚沉，出现Fe(OH)3沉淀，H2SO4过量，Fe(OH)3与H2SO4反应而溶解，不符合；③硝酸钡溶液中通入二氧化硫，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，酸性溶液中硝酸根离子具有强氧化性，能氧化亚硫酸为硫酸，溶液中生成硫酸钡沉淀，现象是只生成沉淀，③符合；④向澄清石灰水中通入过量的CO2，先生成碳酸钙沉淀，后沉淀溶解生成碳酸氢钙溶液，反应现象是先沉淀后溶解，不符合；⑤向硅酸钠溶液中滴入过量的盐酸，发生反应Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl，只生成白色沉淀，符合；答案选D。
北京郭家务中学高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(含解析)
一、选择题1．将2.32gFe 3O 4溶解在过量热的稀硫酸中，当加入25mL0.1mol·L -1NaNO 3溶液后，恰好能使其中的Fe 2+全部转化为Fe 3+，NaNO 3溶液也反应完全，并有N x O y 气体逸出，则该N x O y 是A ．N 2OB ．NOC ．N 2O 3D ．NO 22．在a LAlCl 3和NH 4Cl 的混合溶液中加入2b mol AgNO 3，恰好使溶液中的Cl ﹣完全沉淀；如加入足量强碱并加热可得到c molNH 3，则原溶液中的Al 3+物质的量浓度(mol•L ﹣1)为A ．2b-c 2aB ．2b-c aC ．2b-c 3aD ．2b-c 6a3．能正确表示下列反应的离子方程式的是A ．Fe 2O 3溶于过量HI 溶液中：Fe 2O 3+6H ++2I¯= 2Fe 2++I 2+3H 2O B ．0.1mol/L NH 4Al(SO 4)2溶液与0.2mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合：Al 3++2SO 2-4+Ba 2++4OH - = 2BaSO 4↓+AlO -2+2H 2OC ．用浓盐酸酸化的4KMnO 溶液与22H O 反应，证明22H O 具有还原性：2MnO -4+6H ++5H 2O 2 = 2Mn 2++5O 2↑+8H 2OD ．铁粉和水蒸气反应：2Fe+3H 2O(g) 高温 Fe 2O 3+3H 24．下列有关物质的性质与用途不具有对应关系的是A ．Fe 3+能水解生成Fe(OH)3胶体，可用作净水剂B ．CaO 2能缓慢与水反应产生O 2，可用作水产养殖中的供氧剂C ．FeCl 3溶液具有氧化性，可用作铜制线路板的蚀刻剂D ．铝具有良好导热性，可用铝罐贮运浓硝酸5．下列物质中既能和盐酸反应，又和氢氧化钠溶液反应的是①铝②氧化铝③氢氧化铝④氯化铝A ．③④B ．②③④C ．①②③D ．全部6．过硝酸钠 (NaNO 4)能与水发生反应： NaNO 4+H 2O=NaNO 3+H 2O 2，下列说法不正确的是 A ．过硝酸钠具有强氧化性，没有还原性B ．过硝酸钠中含有—O —O —结构C ．将过硝酸钠加入酸性FeSO 4溶液中发生的离子方程式：-4NO +2Fe 2++2H +=3NO -+2Fe 3++H 2OD ．过硝酸钠可用于杀菌消毒7．下列物质间的转化在给定条件下不能实现的是A ．NaHCO 3(s)Δ−−→Na 2CO 3(s)饱和石灰水−−−−−−→NaOH(aq)B ．KClO 3(s)浓盐酸−−−→ Cl 2石灰乳−−−−−→Ca(ClO)2C ．Fe 3O 4(s)高温Al Fe 2Cl (少量)FeCl 2(s)D ．Na 2ΔO Na 2O 2盐酸−−−−−→NaCl(aq)8．下列有关物质及成分、性质和用途都正确的是A ．AB ．BC ．CD ．D9．由60g 两种金属粉末组成的混合物，与足量的盐酸反应后得到标准状况下33.6L 氢气，这种金属混合物的组成可能是A ．Mg 和AlB ．Fe 和ZnC ．Mg 和FeD ．Fe 和Cu 10．下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是（ ）A ．NaOH 溶液与CO 2B ．Fe 和Cl 2C ．Na 2CO 3溶液与盐酸D ．NaHCO 3溶液与Ca(OH)2溶液 二、填空题11．将w g 镁和铝的混合物投入125 mL 4mol L -⋅盐酸中，固体全部溶解后，得到标准状况下896mL 气体(不考虑金属和盐酸反应时HCl 的挥发)。
【化学】化学《金属和金属材料》练习题及答案(2)
【化学】化学《金属和金属材料》练习题及答案(2)一、选择题1．由两种金属组成的混合物共40g ，与足量稀盐酸充分反应后，共放出2g 氢气。
则原混合物的组成不可能是（ ） A ．Zn 和Fe B ．Fe 和MgC ．Zn 和MgD ．Al 和Cu【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据与硫酸反应时铁、锌、镁、铝分别呈+2、+2、+2、+3价，与足量稀盐酸反应后生成了2g 氢气，所需要消耗金属的质量分别为：需要金属铁的质量=22g 56g 56÷=；需要金属锌的质量=22g 65g 65÷=；需要金属镁的质量=22g 24g 24÷=；需要金属铝的质量=32g 18g 27÷=；铜不与稀硫酸反应。
根据金属混合物与酸反应产生气体质量为两种金属反应产生氢气质量和，由实际实验中两种金属混合物40g 与足量稀盐酸反应后生成了2 g 氢气，可判断混合物中两种金属可能为金属铁、锌两种金属其中之一与金属镁、铝两种金属其中之一所组成的混合物，如Zn 和Mg 、Fe 和Mg 、Al 和Cu 等的组合，而Zn 和Fe 、所组成的混合物不能满足条件，原混合物的组成不可能是这两个组合。
故选A 【点睛】利用一定质量金属完全反应放出=⨯金属化合价氢气质量金属质量金属的相对原子质量，计算生成2g 氢气消耗选项所涉及金属铁、锌、镁、铝的质量；然后根据题设的条件：两种金属混合物40g ，与足量稀盐酸反应后生成了l2g 氢气，推断出两种金属混合物的可能组成。
2．4.5g 镁和铝的合金加入到一定质量、一定质量分数的稀盐酸中，恰好完全反应，产生 0.4g 氢气。
向反应后的溶液中加入一定质量的 NaOH 溶液，恰好使上述产生的 MgCl 2 和 AlCl 3 完 全转化为沉淀，则生成 NaCl 的质量为（ ） A ．23.4g B ．29.25gC ．11.7gD ．5.85g【答案】A 【解析】 【详解】根据H~HCl~NaCl ，则设生成NaCl 的质量为x 。
化学无机非金属材料的专项培优练习题（含答案）及答案解析
化学⽆机⾮⾦属材料的专项培优练习题（含答案）及答案解析化学⽆机⾮⾦属材料的专项培优练习题(含答案)及答案解析⼀、⽆机⾮⾦属材料练习题（含详细答案解析）1．某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的⼀种或⼏种物质组成．某校兴趣⼩组以两条途径分别对X进⾏如下实验探究．下列有关说法不正确的是（）A．由Ⅱ可知X中⼀定存在SiO2B．⽆法判断混合物中是否含有Na2OC．1.92 g固体成分为CuD．15.6 g混合物X中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1【答案】B【解析】途径a：15.6gX和过量盐酸反应⽣成蓝⾊溶液，所以是铜离⼦的颜⾊，但是⾦属Cu和盐酸不反应，所以⼀定含有氧化铁，和盐酸反应⽣成的三价铁离⼦可以和⾦属铜反应，⼆氧化硅可以和氢氧化钠反应，4.92g固体和氢氧化钠反应后，固体质量减少了3.0g，所以该固体为⼆氧化硅，质量为3.0g，涉及的反应有：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，⼜Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu；结合途径b可知15.6gX和⾜量⽔反应，固体质量变为6.4g，固体质量减少15.6g﹣6.4g=9.2g，固体中⼀定还有氧化钠，其质量为9.2g，A．由以上分析可知X中⼀定存在SiO2，故A正确；B.15.6gX和⾜量⽔反应，固体质量变为6.4g，只有氧化钠与⽔反应，混合物中⼀定含有Na2O，故B错误；C．Cu与NaOH不反应，1.92g固体只含Cu，故C正确；D．设氧化铁的物质的量是x，⾦属铜的物质的量是y，由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出：Fe2O3～2Fe3+～Cu，则160x+64y=6.4，64y﹣64x=1.92，解得x=0.02mol，y=0.05mol，所以氧化铁的质量为0.02mol×160g/mol=3.2g，⾦属铜的质量为0.05mol×64g/mol=3.2g，则原混合物中m（Fe2O3）：m（Cu）=1：1，故D正确；【点评】本题考查了物质的成分推断及有关化学反应的简单计算，侧重于学⽣的分析和计算能⼒的考查，为⾼考常见题型，注意掌握检验未知物的采⽤⽅法，能够根据反应现象判断存在的物质，注意合理分析题中数据，根据题中数据及反应⽅程式计算出铜和氧化铁的质量，难度中等．2．下列关于硅单质及其化合物的说法正确的是（）①硅是构成⼀些岩⽯和矿物的基本元素②⽔泥、玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品③⾼纯度的硅单质⼴泛⽤于制作光导纤维④普通玻璃是氧化物，成分可表⽰为SiO2⑤粗硅制备单晶硅不涉及氧化还原反应⑥硅酸铜钡（ BaCuSiO x，铜为+2价），x等于6，可⽤氧化物形式表⽰为 BaO·CuO·2SiO2A．①②⑥B．①②③C．①②③④D．②③④⑤【答案】A①硅元素在⾃然界以化合态存在，主要是硅酸盐和⼆氧化硅，是构成⼀些岩⽯和矿物的基本元素，①正确；②⽔泥、玻璃、陶瓷都是传统⽆机⾮⾦属材料，主要是硅酸盐产品，制备原料都要⽤到含硅元素的物质，②正确；③光导纤维的成分是⼆氧化硅，⾼纯度的硅单质⼴泛⽤于制作硅能电池，③错误；④玻璃是混合物不是氧化物，主要成分是硅酸钠、硅酸钙、⽯英的混合物，成分可⽤氧化物的形式表⽰为：Na2O?CaO?6SiO2，④错误；⑤粗硅制备单晶硅的反应是：Si+2Cl2ΔSiCl4、SiCl4+2H2ΔSi+4HCl，在这个过程中涉及到的反应为氧化还原反应，⑤错误；⑥硅酸盐改写成氧化物形式时，活泼的⾦属氧化物写在前⾯，再写SiO2，含有氢元素的H2O最后写，所以硅酸铜钡⽤氧化物形式表⽰：BaO?CuO?2SiO2，⑥正确。
2021年高中化学必修一第三章《铁金属材料》经典习题(答案解析)
一、选择题1．在给定条件下，下列选项所示物质间转化均能实现的是A ．Al NaOH 溶液−−−−−−→H 2B ．CuO 2H O−−−→Cu(OH)2C ．Cl 2−−−−−→Fe点燃FeCl 2 D ．NaCl 溶液电解−−−−→单质Na答案：A 【详解】A ．Al 能够与NaOH 溶液反应生成H 2，物质间转化能实现，故A 选；B ．CuO 难溶于水，与水不反应，所以CuO 与水不能反应生成Cu(OH)2，故B 不选；C ．铁在氯气中燃烧生成FeCl 3，不生成FeCl 2，故C 不选；D ．电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气，得不到Na ，电解熔融的氯化钠可以生成Na ，故D 不选； 故选A 。
2．某合金与铁的物理性质的比较如下表所示：A ．炉具B ．门窗框C ．导线D ．飞机外壳答案：C 【分析】根据表中数据进行对比发现，该合金，硬度大，强度高，耐腐蚀，导电能力差。
【详解】A ．铁常作炉具材料，而该合金熔点比铁高，可用作炉具，故A 正确；B ．该合金硬度比铁大得多，可以用作门窗框，故B 正确；C ．铁常用作导线，该合金导电能力比铁稍强，不适合用作导线，故C 错误；D ．该合金耐腐蚀，强度大，可用作飞机外壳，故D 正确； 故选C 。
3．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化不能实现的是A ．Cu(s)2Cl Δ−−−−→CuCl 2(s)NaOH(aq)−−−−−→ Cu(OH)2(s) B ．CaCl 2 (aq)2CO −−−→ CaCO 3(s)−−−→高温CaO(s)C ．NaHCO 3(s)−−−→加热Na 2CO 3(s) −−−−→饱和石灰水NaOH(aq)D ．FeCl 2(aq)NaOH(aq)−−−−−→ Fe(OH)2(s)22OH O−−−→Fe(OH)3(s)答案：B 【详解】A ．Cu 与Cl 2在加热条件下反应可生成 CuCl 2，CuCl 2与NaOH 溶液发生复分解反应，可生成Cu(OH)2沉淀，A 不符合题意；B ．CaCl 2溶液中通入二氧化碳，不能发生反应，不会生成CaCO 3沉淀，B 符合题意；C ．NaHCO 3固体受热分解，生成Na 2CO 3等，Na 2CO 3与饱和石灰水反应，可用于实验室制取少量的NaOH 溶液，C 不符合题意；D ．FeCl 2溶液中加入NaOH 溶液，可生成 Fe(OH)2白色沉淀，此沉淀与空气接触后被氧气氧化为Fe(OH)3，D 不符合题意； 故选B 。
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1、晶体一般的特点是什么?点阵和晶体的结构有何关系？答：（1）晶体的一般特点是：a 、均匀性：指在宏观观察中，晶体表现为各部分性状相同的物体b 、各向异性：晶体在不同方向上具有不同的物理性质c 、自范性：晶体物质在适宜的外界条件下能自发的生长出晶面、晶棱等几何元素所组成凸多面体外形d 、固定熔点：晶体具有固定的熔点e、对称性：晶体的理想外形、宏观性质以及微观结构都具有一定的对称性（2）晶体结构中的每个结构基元可抽象成一个点，将这些点按照周期性重复的方式排列就构成了点阵。
点阵是反映点阵结构周期性的科学抽象，点阵结构是点阵理论的实践依据和具体研究对象，它们之间存在这样一个关系：点阵结构＝点阵＋结构基元点阵＝点阵结构－结构基元2、下图是一个伸展开的聚乙烯分子，其中C—C化学键长为1.54Å。
试根据C原子的立体化学计算分子的链周期。
答：因为C原子间夹角约为109.5°，所以链周期＝2×1.54Å×sin(109.5°/2)=2.51Å3、由X射线法测得下列链型高分子的链周期周期如下，试将与前题比较思考并说明其物理意义。
化学式聚乙烯醇 2.52聚氯乙烯 5.1聚偏二氯乙烯 4.7答：由题中表格可知，聚乙烯醇的链周期为2.52 Å，比聚乙烯略大，原因可能是-OH体积比H大，它的排斥作用使C原子间夹角变大，因而链周期加长，但链周期仍包含两个C原子；聚氯乙烯的链周期为5.1 Å，是聚乙烯链周期的两倍多，这说明它的链周期中包含四个C原子，原因是原子的半径较大Cl原子为使原子间排斥最小，相互交错排列，其结构式如下：聚偏二氯乙烯链周期为4.7 Å比聚乙烯大的多，而接近于聚氯乙烯的链周期为5.1 Å，可知链周期仍包含4个C原子。
周期缩短的原因是由于同一个C原子上有2个Cl原子，为使排斥能最小它们将交叉排列，即每个Cl 原子在相邻2个Cl 原子的空隙处。
这样分子链沿C-C 键的扭曲缩小了链周期。
5．试叙述划分正当点阵单位所依据的原则。
平面点阵有哪几种类型与型式? 请论证其中只有矩形单位有带心不带心的两种型式，而其它三种类型只有不带心的型式?答：划分正当点阵单位所依据的原则是：在照顾对称性的条件下，尽量选取含点阵点少的单位作正当点阵单位。
平面点阵可划分为四种类型，五种形式的正当平面格子：正方，六方，矩形，带心矩形，平行四边形。
（a ）若划分为六方格子中心带点，破坏六重轴的对称性，实际上该点阵的对称性属于矩形格子。
（b ）（c ）分别划分为正方带心和平行四边形带心格子时，还可以划分成更小的格子。
（d ）如果将矩形带心格子继续划分，将破坏直角的规则性，故矩形带心格子为正当格子。
6．什么叫晶胞，什么叫正当晶胞，区别是什么?答：晶胞即为空间格子将晶体结构截成的一个个大小，形状相等，包含等同内容的基本单位。
在照顾对称性的条件下，尽量选取含点阵点少的单位作正当点阵单位，相应的晶胞叫正当晶胞。
7．试指出金刚石、NaCl 、CsCl 晶胞中原子的种类，数目及它们所属的点阵型式。
答：原子的种类原子的数目点阵型式 金刚石 C 8立方面心 NaCl Na +与Cl - Na +：4，Cl -：4 立方面心 CsClCs +与Cl -Cs +：1，Cl -：1简单立方8．四方晶系的金红石晶体结构中，晶胞参数为a=b=4.58 Å，c=2.98 Å，α=β=γ=90º,求算坐标为（0,0,0）处的Ti 原子到坐标为（0.31,0.31,0）处的氧原子间的距离。
解：根据晶胞中原子间距离公式d ＝[(x 1-x 2)2*a+(y 1-y 2)2*b+(z 1-z 2)2*c]1/2，得d ＝[(0.31-0)2 *a +(0.31-0)2 *a +(0-0)2 *c]1/2＝0.31 *21/2*4.58Å＝2.01Å第二章1、天然或绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如，在某种氧化镍晶体中就存在这样的缺陷：一个Ni 2+空缺，另有两个Ni 2+被两个Ni 3+所取代。
其结果晶体仍然呈电中性，但化合物中Ni 和O 的原子个数比发生了变化。
试计算样品组成为Ni 0.97O时该晶体中Ni 3+与Ni 2+的离子数之比。
解：设晶体中Ni 3+的离子数为a ，Ni 2+的离子数为b 。
根据题意：答：该晶体中Ni 3+与Ni 2+的离子数之比为6：91。
2、已知氧化铁Fe x 0(富士体)为氯化钠型结构，在实际晶体中，由于存在缺陷，x ＜1。
今有一批氧化铁，测得其密度为5.7g/cm 3，用MoK α射线（λ=71.07pm ）测得其面心立方晶胞衍射指标为200的衍射角θ=9.56°（sin θ=0.1661,Fe 的相对原子质量为55.85）。
（a ）计算Fe x 0的面心立方晶胞参数。
（b ）求x 值。
（c ）计算Fe 2 +和Fe 3+各占总铁质量的质量分数。
（d ）写出表明铁的价态的化学式。
解：（a ）（c ）设0.92mol 铁中Fe 2 +的摩尔数为y ，则Fe 3+的摩尔数为（0.92-y ），根据正负离子电荷平衡原则可得：即Fe2+和Fe3+的摩尔数分别为0.76和0.16，他们在总铁中的摩尔百分数分别为：（d）富士体氧化铁的化学式为。
O(x 3、NiO晶体为NaCl型结构，将它在氧气中加热，部分Ni2+将氧化为Ni3+，成为NixO，测得其密度为6.47，用波长λ=154pm的X射线通过粉末法测＜1)。
今有一批Nix得立方晶胞111衍射指标的θ=18.71°（sinθ=0.3208）。
（Ni的相对原子质量为58.70）1molg−⋅O的立方晶胞参数；（a）计算Nix（b）算出x值，写出标明Ni的价态的化学式。
O晶体中，O2-堆积方式怎样？Ni在此堆积中占据哪种空隙？占有率（即占（c）在Nix有分数）是多少？O晶体中，Ni-Ni间最短距离是多少？（d）在NixO的立方晶胞参数为：解：（a）NixO晶体为NaCl型结构，可得摩尔质量M：（b）因为Nix而NiO的摩尔质量又可以表示为：x由此解得：x=0.92。
设0.92mol镍中有y mol Ni2+，则有（0.92-y）mol Ni3+。
根据正负离子电荷平衡原则，有：2y+3(0.92-y)=2y=0.760.92-0.76=0.16所以该氧化镍晶体的化学式为：(c) 晶体既为NaCl型结构，则O2-2-的堆积方式与NaCl中的Cl-的堆积方式相同，即为立方最密堆积。
镍离子占据由O2-围成的八面体空隙。
而镍离子的占有率有92%。
（d）镍离子分布在立方晶胞的体心和棱心上，Ni-Ni间最短距离即体心上和任一棱心上2个镍离子间的距离，它等于：Ni-Ni间最短距离也等于处在交于同一顶点的2条棱中心上的2个镍离子间的距离，：第三章1、指出金属中键型和结构的主要特征。
为什么可将金属单质的结构问题归结为等径圆球的密堆积问题？答：（1）金属中键型是金属键，由于金属元素的电负性一般都比较小，电离能也较小，最外层家电子很容易脱离原子的束缚而在金属晶粒中由各个正离子形成的势场中比较自由的运动，形成自由电子。
金属晶体中各金属原子的价电子公有化于整个金属大分子，所有成键点子可在整个聚集体中流动，而共同组成了离域的N中心键。
在金属晶体中没有定域的双原子键，也不是几个原子间的离域键，而是所有原子都参加了成键，这些离域电子在三维空间中运动，离域范围很大。
（2）因为整个金属单质晶体可以看作是同种元素的金属正离子周期性排列而成，这些正离子的最外层电子结构都是全充满或半充满状态，他们的电子分布基本上是球形对称的；而同种元素的原子半径都相等，因此可以把他们看成是一个个等径圆球。
又因为金属键无饱和性和方向性，金属原子在组成晶体时，总是趋向于形成密堆积的结构，其特点是堆积密度大，相互的配位数高，能够充分利用空间，整个体系能量最低。
所以可以用等圆球密堆积的模型来描述金属结构。
2、指出A1型和A3型密堆积结构的点阵形式与晶胞中球的数目，并写出球的分数坐标。
答：A1型为立方F，晶胞中球的数目为4。
球的分数坐标A3型为六方P格子，晶胞中的球的数目为2。
求的分数坐标为3、试比较A1和A3型结构的异同，指出A1和A3型结构中密置层相应的晶面指标。
答：A1型结构重复周期为三层，可画出面心立方晶胞，为立方最密堆积。
重复方式为ABCABC……。
A3性结构重复周期为二层，可画出六方晶胞，为六方最密堆积。
重复方式为ABAB……A1、A3型堆积中原子的配位数皆为12，中心原子与所有配位原子都接触，同层6个，上下两层各3个。
所不同的是，A1型堆积中，上下两层配位原子沿C3轴的投影相差60度呈C6轴的对称性，而A3堆积中，上下两层配位原子沿c轴的投影互相重合。
在这两种最紧密堆积中，球间的空隙数目和大小也相同。
附表：金属的结构型式A1 A2 A3 原子的堆积系数74.05% 68.02% 74.05% 所属晶系立方立方六方晶胞形式面心立方体心立方六方晶胞中原子的坐标参数0，0，0；0,12,12；12,12,0;12,0,120，0，0；12,12,120，0，0；23,13,12晶胞参数与原子半径的关系416232R3Ra=b=2Rc=463点阵形式面心立方体心立方简单六方5、用固体能带理论说明什么是导体、半导体、绝缘体？参考：金属离子按点阵结构有规则的排列着，每一离子带有一定的正电荷。
电子在其间运动时与正离子之间有吸引势能，而且电子所处的位置不同，与正离子之间的距离不同，势能的大小就不同。
因此，电子实际是在一维周期性变化的电场中运动。
电子除直线运动外，在正电荷附近还要做轻微的振动。
当电子的de Broglie波在晶格中进行时，如果满足Bragg条件n λ=2dsinθ时，要受到晶面的反射，因而不能同过晶体，使原有能级一分为二，这种能级突然上升和下降时能带发生断裂。
已充有电子，能带完全被电子所充满叫满带。
带中无电子，叫空带。
能带中有电子单位充满叫导带。
各能带的间隙是电子不能存在的区域，叫禁带。
在导体中，具有导带。
在外电场作用下，导带中的电子改变了在该能带不同能级间的分布状况，产生了电子流。
绝缘体的特征是只有满带和空带，而且禁带很宽。
满带与空带的能级差大于5eV，一般的激发条件下，满带中的电子不能跃入空带，即不能形成导带。
这就是绝缘体不能导电的原因。
半导体的特征也是只有满带和空带，但满带与空带间的禁带距离很窄，一般小于3eV。
在一般的激发条件下，满带中的电子较易跃入空带，使空带中有了电子，满带中有了空穴，都能参与导电。