晶体结构考试(含答案)

高中化学竞赛专题考试——晶体结构

H

相对原子质量He

1.008 4.003

Li Be B C N O F Ne

6.9419.01210.8112.0114.0116.0019.0020.18

Na Mg Al Si P S Cl Ar

22.9924.3126.9828.0930.9732.0735.4539.95

K Ca Sc T i V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn G a G e As Se Br Kr

39.1040.0844.9647.8850.9452.0054.9455.8558.9358.6963.5565.3969.7272.6174.9278.9679.9083.80

Rb Sr Y Zr Nb Mo T c Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb T e I Xe

85.4787.6288.9191.2292.9195.9498.91101.1102.9106.4107.9112.4114.8118.7121.8127.6126.9131.3

Cs Ba Hf T a W Re Os Ir Pt Au Hg T l Pb Bi Po At Rn 132.9137.3La-Lu 178.5180.9183.9186.2190.2192.2195.1197.0200.6204.4207.2209.0[210][210][210][222] Fr Ra

Rf Db Sg Bh Hs Mt

[223][226]Ac-Lr

一选择题（每题有一个或者两个正确选项，每题 2 分，共 20分。）

1、下列各组物质汽化或熔化时，所克服的微粒间的作用力，属于同种类型的是（）

A．碘和干冰的升华B．二氧化硅和生石灰的熔化

C．氯化钠晶体和铁的熔化D．冰的融化和烧碱的熔化

2、在结构中，表示成SiO4，则该结构式的通式为（）

A. (Si O )2n-

B. (SiO)2n-

C. (Si O )10n-

D. (Si O )14n-

n3n n n

2 5 6 17 6 19

3、某钾（·）的石墨嵌入化合物沿 c 轴的投影图如图，该化合物的化学式为（）

A.KC12

B. KC 10

C.KC8

D.KC6

4、下面二维平面晶体所表示的化学式为AX 的是（）

3

A B C D

5．下面图像是从 NaCl 或 CsCl 晶体结构图中分割出来的部分结构图，试判断属于NaCl 晶体结构的是

①②③④

A图①B图②C图③ D 图④

6 非整数比化合物Fe0.95O 具有 NaCl 型晶体结构，由于

n （ Fe）∶ （ O）＜ 1∶ 1，所以晶体存在缺陷。Fe0.95 O 可表n

示为

A Fe 23

O B Fe

2

Fe

32323＋

O

0.45

Fe

0.50.850. 10

O C Fe

0.15Fe 0.8 O D Fe2Fe2－－

7 由钾和氧组成的某种离子晶体中含钾的质量分数为78/ ，其阴离子只有过氧离子（ O2）和超氧离子（O2）两种。在此晶体中，过氧离子和超氧离子的物质的量之比为

A2︰1B1 ︰1C1︰2 D1︰ 3

8 冰晶石（化学式为Na3AlF 6）的结构单元如右图所示，已知冰晶石熔融时电离方程式为：Na3AlF 6＝3Na+＋ AlF 63－。

●位于大立方体顶点和面心，○位于大立方体的12 条棱的中点和8 个小立方体的体心，那么大立方体的体心处▽

所代表的微粒是

A Na＋

B Al3＋

C F－

D AlF－6

9 某离子晶体中晶体结构最小的重复单元如图： A 为阴离子，在正方体， B 为阳离子，分别在顶点和面心，则该晶

体的化学式为

A B2A

B BA2CB 7A4DB 4A7

10 高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构。晶体中氧的化合价部分为0 价，部分为－ 2 价。如图为超氧化钾晶体的

一个晶胞（晶体中最小的重复单元）。则下列说法正确的是

A超氧化钾的化学式为KO2，每晶胞含有4个 K＋和 4个 O2－

B晶体中每个＋－，每个O－周围有＋

K 周围有8 个 O8 个 K

22

C晶体中与每个 K＋距离最近的 K＋有 8 个

D晶体中，0价氧原子与－ 2 价氧原子的数目比为3︰ 1

二、填空题

11.完成以下填空（每空 1 分，共 18 分。）：

＋－

（1）一个 NaCl 晶胞中有 _____个 Na ， ______个 Cl。

（2）一个金刚石的晶胞中有个C原子，金刚石的空间利用率为。

（3）晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，其中含有20 个等边三角形和一定

数目的顶角，每个顶角上各有一个原子，试观察右边图形，回答：

这个基本结构单元由个硼原子组成，键角是，共含有个B－B键。

（4）白硅石SiO2属 AB2型共价键晶体。若将金刚石晶胞中的所有 C 原子换成Si 原子，同时在每两个相邻的

Si 原子（距离最近的两个Si 原子 ) 中心联线的中点处增添一个O原子，则构成SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有 ______个 Si 原子， ______个 O原子，离 O原子最近的 Si 原子有 _______个，离 Si 原子最近的 O原子有 ______个。

（5）干冰（固态 CO2）属于分子晶体。若把每个CO2分子抽象为一个质点（微粒 ) ，则其晶胞也属于立方面心

晶格，故一个干冰晶胞中有 ____个 CO2，在干冰分子中，原子之间靠 _______结合， CO2分子之间靠 ______结合。（ 6 ）有一立方晶系 AB 型离子化合物， A 的离子半径为 61pm， B 的离子半径为 220pm，则 B 离子的堆积方式为， A 离子占有 B 离子围成的空隙中，该类空隙占有率为 %，该晶体属于型。答案：

（1）4 4

（2） 8 34.01%

（3）12 6030

（4）81624

（5） 4 共价键德华力

（6）立方面心、正四面体空隙、 50％、 ZnS 型

12. 完成下列填空。（每空 2 分，共 10分。）

（ 1）实验表明，乙烯在很低的温度下能凝结成分子晶体，经X- 射线分析鉴定，

其晶体结构属于正交晶系，晶胞参数为： a = 4.87?， b = 6.46? ， c = 4.15? ，

晶体结构如图所示。则晶体的理论密度是cm-3。设 C 原子形成的双键

中心对称地通过原点，离原点最近的 C 原子的分数坐标为（ 0.11,0.06,0.00 ），试

计算 C=C共价键长是? 。

（ 2）已知： C原子的半径为7.7 × 10－11 m，计算金刚石的密度。

（ 3）已知： Na2 WO4晶胞中，

－

以 ccp排列，每个立方晶胞中有

2－6＋＋

占据八面体O232个 O， W 占据四面体空隙，Na

空隙，构成尖晶石结构。

6＋＋

。W 占据四面体空隙利用率是， Na 占据八面体空隙的利用率是

答案 : （1）0.71 g ·cm -3 1.32?（ 2）ρ＝ 3.54(g.cm－3 )

（ 3）因为阴离子数︰四面体空隙︰八面体空隙＝1︰2︰ 1，所以在 Na WO中，八面体空隙数为32，四面体空隙数

24

6＋＋

占据八面体空隙的分数为1/2 。

为 64。因此， W 占据四面体空隙的分数为1/8 ，Na

13．（ 8 分） CaF2晶体的结构有如下特点：Ca2＋的空间排列方式与 NaCl 晶体中的 Na＋（或 Cl －）的排列方式完全一样，而 F－占据其四面体空隙中。

（1） F－占据四面体空隙的占有率为。

（2） CaF2晶体中 F－的空间排列方式与CsCl 晶体中的 Cs＋（或 Cl －）的排列方式是否完全一样？

（3） Ca2＋占据 F－形成的面体空隙中（四、六、八），其占有率是。

2＋

（4）若 Ca 离子处于晶胞顶点，写出晶胞中所有离子的分数坐标

。答案：（ 1） 100%

（2）一样

（3）六 50%

（4） Ca2＋（0， 0， 0）（ 1/2 ， 1/2 ， 0）（ 1/2 ， 0，1/2 ）（ 0， 1/2 ，1/2 ）