已知甲烷水合物晶体属于立方晶系,晶胞参数a=1.20nm,Z=1(8CH6•46H2O)。试求晶体的密度,标准状态下1m3晶体可得多少甲烷和淡水?
第1题
(I)写出通过晶胞中心的点对称元素。
(2)根据Na+和Cl-的离子半径值,了解在这结构中负离子是否接触?这种结构的稳定性如何?
(3)试计算NaCl晶体的密度D。
(4)将图C.17.1晶胞中顶角上的Na+和中心的Cl-除去,将Na+换成Nb2+,Cl-换得O2-即得NbO晶胞,试画出NbO的晶胞和其中原子簇的结构;已知晶跑参数=421pm,计算晶体的密度i写出通过晶胞中心点的点对称元素和点群(Nb的相对原子质量为92.91);计算Nb2+的离子半径。
(5)将图C.17.1晶胞中面心和体心的原子除去,顶角上的Na+换成U6+,棱上的Cl-换成O2-,得UO3的晶体结构,立方晶胞参数a=415.6pm。试画出UO3晶胞的结构;写出通过晶胞中心点的点对称元素和点群;计算晶体的密度,计算U6+的离子半径(U的相对原子质量为238.0);画出由处在12条棱上的02-组成的立方八面体的图形;计算该多面体的自由孔径。
第2题
(1)按计算键价公式和查得的计算键价的参数,计算Ti-O键和Sr-O键的键价,计算结构中Ti4+和Sr2+的键价和。
(2)若将O2-和Sr2+一起进行密堆积,这种堆积属于什么型式?Ti4+填入到什么样的空隙中?这种空隙由什么原子组成?
(3)已知CaTiO3立方晶胞参数a=394pm,计算晶体中Ca2+和Ti4+的键价和,用此结果评述文献中报道“CaTiO3的结构实际上是正交晶系晶体,Ca2+和Ti4+的配位情况不像图C.13那样规整,只有当温度升高到900℃,才真正变为立方晶系晶体”。
(4)已知BaTiO3立方晶胞参数a=401.2pm,计算Ba2+和Ti4+的键价和。说明BaTiO3成为重要的铁电材料的内部结构依据。
第3题
(1)用分数坐标表达诸离子在晶胞中的位置;
(2)写出此晶体的化学式;
(3)指出晶体的点阵型式、结构基元和点群;
(4)指出Ti4+的氧配位数与Ba2+的氧配位数;
(5)计算两种正离子半径值(O2-半径为140pm);
(6)检验此晶体是否符合电价规则,判断此晶体中是否存在分立的络离子基团;
(7)Ba2+和O2-联合组成哪种型式的堆积?
(8)O2-的配位情况怎样?
第4题
(1)若NH4+热运动呈球形,试画出晶胞结构示意图;
(2)已知Cl-半径为181pm,求球形NH4+的半径;
(3)计算晶体密度;
(4)计算平面点阵族(110)相邻两点阵面的间距;
(5)用CuKα射线进行衍射,计算衍射指标330的街射角
(6)若NH4+不因热运动而转动,H为有序分布,请讨论晶体所属的点群。
第5题
(1)若将B视为作密堆积则其堆积型式为;
(2)A占据的多面体空隙为,占据该种空隙的分数为;
(3)该晶体的空间点阵型式为,结构基元为;
(4)联系坐标参数为和的两个B原子的基本对称操作为。
第6题
29.60°,34.30°,49.29°, 58.56°,61.39°,72.28°,82.50°, 92.51°, 113.04°。
(1)通过计算,确定该晶体的空间点阵型式;
(2)通过计算,将各衍射线指标化;
(3)计算该晶体正当晶胞参数;
(4)26℃测得该晶体的密度为4.05gcm-2,请计算一个晶胞中的离子数;
(5)发现该品体在(a+b)和a方向上都有镜面,而在(a+b+c)方向上有C3轴,请写出该晶体点群的申夫利斯记号和空间群国际记号;
(6)若某α-MnS纳米颗粒形状为立方体,边长为α-MnS晶胞边长的10倍,请估算其表面原子占总原子数的百分率。
第7题
(1)写出两套分别由面心立方点阵联系的C原子坐标参数。
(2)指出平行于z轴、处于(xy)平面的坐标为处的四重对移轴的名称相记号。
(3)通过晶胞中心点有哪些点对称元素,它们组成什么点群?这个点群和Oh点群相同否?
(4)晶体结构属Oh点群,应有对称中心,指出晶跑中对称中心坐标位置。
(5)画出由对称中心联系的两个C原子成键的构象。
(6)指出平行于yz平面的金刚石滑移面d所在位置。
(7)作图示出将图C.20.1去掉一套由面心立方点阵联系的C原子后,余下的晶胞结构图。它属什么点群?有无金刚石滑移面?
(8)作图示出将一套由面心立方点阵联系的C原子换成Si原子,它属什么点群?什么样的结构型式?已知a= 434.8pm,求Si-C键长,讨论这种晶体的性质。
(9)作图示出将图C.20.4中的Si原子换成Ca原子,C原子换成F原子,再在该晶胞中体心和棱心4个位置上加F原子,得成分为CaF2晶体,该晶体属什么点群?结构型式是什么?
(10)作图示出将(9)中所得的CaF2结构的晶胞原点移至Ca原子,分别说明Ca和F原子的配位。
(11)作图示出将图C.20.1中的C换成Si,再在两个Si原子的连线中心点放O原子,指出它的组成,和β-方石英结构比较。
(12)已知β-方石英=730pm,计算它的密度和Si—0键长。
(13)金刚石结构很空旷,如图C.20.1,其中包含许多大空隙,它们的中心位置处在晶胞的棱心和体心。作图示出和C.20.5(a)相似的A2B结构的晶胞(A作原点)中,处再加上B原子。分别将相邻的同一种原子画上连接线,指出其结构特点。
(14)由(13)题所得结构为NaTl型,已知NaTl立方晶胞参数a=748.8pm,求Tl原子成键情况和Tl-Tl键长。
(15)分析NaTl的结构讨论原子间的结构和该化合物的性质。
第10题
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