1、.晶體構(gòu)造綜合例題一有一立方晶系的離子晶體，其構(gòu)造如右圖所示，試答復(fù)：1晶體所屬的點(diǎn)陣形式及構(gòu)造基元；2rCs+169pm，rCl-181pm，試問此兩種離于聯(lián)合組成了何種型式的密堆積；3Cu2+處在何種空隙里. 4指出各離子的配位情況.解：1. 立方P，CaCsCl3 ; 2.A1型立方面心堆積, Cs，Cl離子半徑大致相近; 3. 八面體空隙中; 4. Cu2周圍Cl配位數(shù)6，Cs配位數(shù)8；Cl周圍Cu2配位數(shù)2，Cs配位數(shù)4； Cs周圍Cl配位數(shù)12，Cu2配位數(shù)8。二黃銅礦是最重要的銅礦，全世界的2/3的銅是由它提煉的。1右圖為黃銅礦的晶胞。計(jì)算晶胞中各種原子的數(shù)目,寫出黃銅礦的化學(xué)式

2、;2在高溫下，黃銅礦晶體中的金屬離子可以發(fā)生遷移。假設(shè)鐵原子與銅原子發(fā)生完全無序的置換，可將它們視作等同的金屬離子，請(qǐng)說出它的晶胞。3在無序的高溫型構(gòu)造中，硫原子作什么類型的堆積.金屬原子占據(jù)什么類型的空隙.該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)是多少.4計(jì)算黃銅礦晶體的密度; 晶胞參數(shù)：a=52.4pm，c=103.0pm；相對(duì)原子量：Cu63.5 Fe55.84 S32.06。解：1. 各種原子的數(shù)目Cu, Fe, S: 4, 4, 8; 黃銅礦的化學(xué)式CuFeS2 ;2. 它的晶胞與ZnS晶胞一樣；但金屬離子隨機(jī)性為50%;1/2Cu+1/2FeS如圖；3. 硫原子作A1型立方F堆積; 金屬原子占據(jù)

3、四面體空隙;該空隙被金屬原子占據(jù)的分?jǐn)?shù)1/2;4. 容易計(jì)算黃銅礦晶體的密度 4.31g/cm3 .1/2Cu+1/2FeS三冰晶石Na3AlF6用作電解法煉鋁的助熔劑。冰晶石晶胞是以大陰離子AlF63構(gòu)成的面心立方晶格，Na可看作是填充在晶格的空隙中，冰晶石的密度為2.95g/cm3，AlF鍵長(zhǎng)181 pm，相對(duì)原子質(zhì)量：Na 23.0；Al 27.0；F 19.0。 1指出AlF63配離子中心離子的雜化軌道類型、配離子空間構(gòu)型和所屬分子點(diǎn)群。2指出Na3AlF6的點(diǎn)陣形式；陰離子作何種形式的堆積，陽離子占據(jù)何種空隙及占有率；寫出它們的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)。3計(jì)算冰晶石晶體的晶胞參數(shù)。4. 計(jì)算Na的半

4、徑。解：1. AlF63配離子中心離子的雜化軌道類型為 sp3d2雜化; 配離子空間構(gòu)型為正八面體； 所屬分子點(diǎn)群為Oh 。2. Na3AlF6的點(diǎn)陣形式為立方F；陰離子作A1型堆積，陽離子占據(jù)100%八面體空及100%四面體空隙；它們的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為 AlF63：0，0，0 1/2，1/2，0 1/2，0，1/2 0，1/2，1/21分；Na+ : 1/4，1/4，1/4 1/4，1/4，3/4 1/4，3/4，1/4 1/4，3/4，3/4 3/4，1/4，1/4 3/4，1/4，3/4 3/4，3/4，1/4 3/4，3/4，3/4 1/2，1/2，1/2 0，0，1/2 0，1/2，0 1

5、/2，0，0.3晶胞內(nèi)含4個(gè)Na3AlF6單元，Na3AIF6摩爾質(zhì)量為210g/mol。設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為a，那么 a=780pm 4. R-=181pm, R+ 按四面體空隙計(jì)算；按八面體空隙計(jì)算為209pm舍去； 真實(shí)值為157pm.四CaCux合金可看作由以下圖所示的a、b兩種原子層交替堆積排列而成：a是由Cu和Ca共同組成的層，層中CuCu之間由實(shí)線相連；b是完全由Cu原子組成的層，CuCu之間也由實(shí)線相連。圖中由虛線勾出的六角形，表示由這兩種層平行堆積時(shí)垂直于層的相對(duì)位置。c是由a和b兩種原子層交替堆積成CaCux的晶體構(gòu)造圖。在這構(gòu)造中：同一層的CaCu為294pm；相鄰兩層的CaCu

6、為327pm。1確定該合金的化學(xué)式；2Ca有幾個(gè)Cu原子配位Ca周圍的Cu原子數(shù)，不一定要等距最近; Cu的配位情況如何，列式計(jì)算Cu的平均配位數(shù)；3該晶體屬何種晶系；寫出各原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)；計(jì)算晶胞參數(shù)。4計(jì)算該合金的密度Ca 40.1 Cu 63.55計(jì)算Ca、Cu原子半徑。a b c Ca Cu解：1在a圖上劃出一個(gè)六方格子，那么容易看出，該合金的化學(xué)式為 CaCu5；2在a圖上容易看出，Ca周圍有6個(gè)Cu原子，結(jié)合c圖看出，Ca有18個(gè)Cu原子配位；Cu的配位情況：在a圖上容易看出，3配位6個(gè)；在c圖側(cè)面上看出，4配位9個(gè)；Cu的平均配位數(shù)為18/5=3.6；3該晶體屬六方晶系；各原子的

7、分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為0，0，01/3，2/3，02/3，1/3，01/2，0，1/20，1/2，01/2，1/2，1/2晶胞參數(shù)為 , a509pm;(c/2)2+(a/2)2=3272; c410pm；4合金的密度;5Ca、Cu原子半徑: ;.五2004年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽決賽6分氫是重要而干凈的能源。要利用氫氣作能源，必須解決好平安有效地儲(chǔ)存氫氣問題。化學(xué)家研究出利用合金儲(chǔ)存氫氣，LaNi5是一種儲(chǔ)氫材料。LaNi5的晶體構(gòu)造已經(jīng)測(cè)定，屬六方晶系，晶胞參數(shù)a=511 pm,c397 pm,晶體構(gòu)造如圖2所示。從LaNi5晶體構(gòu)造圖中勾畫出一個(gè)LaNi5晶胞。每個(gè)晶胞中含有多少個(gè)La原子和Ni原子.

8、LaNi5晶胞中含有3個(gè)八面體空隙和6個(gè)四面體空隙，假設(shè)每個(gè)空隙填人1個(gè)H原子，計(jì)算該儲(chǔ)氫材料吸氫后氫的密度，該密度是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣密度(8.987 10-5 gm-3)的多少倍.氫的相對(duì)原子質(zhì)量為1.008；光速c為2998108 ms-1；忽略吸氫前后晶胞的體積變化。解：晶胞構(gòu)造見圖4。晶胞中含有1個(gè)La原子和5個(gè)Ni原子計(jì)算過程：六方晶胞體積：V=a2csin120=(5.1110-8)23.9710-831/2/2=89.710-24cm3氫氣密度是氫氣密度的1.87103倍。六鉬是我國(guó)豐產(chǎn)元素，探明儲(chǔ)量居世界之首。鉬有廣泛用途，例如白熾燈里支撐鎢絲的就是鉬絲；鉬鋼在高溫下仍有高強(qiáng)度，

9、用以制作火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、核反響堆等。鉬是固氨酶活性中心元素，施鉬肥可明顯提高豆種植物產(chǎn)量，等等。1鉬的元素符號(hào)是42，寫出它的核外電子排布式，并指出它在元素周期表中的位置。2鉬金屬的晶格類型為體心立方晶格，原子半徑為136pm，相對(duì)原子質(zhì)量為95.94。試計(jì)算該晶體鉬的密度和空間利用率。3鉬有一種含氧酸根MoxOyz如右圖所示，式中x、y、z都是正整數(shù)；Mo的氧化態(tài)為6，O呈2。可按下面的步驟來理解該含氧酸根的構(gòu)造：A所有Mo原子的配位數(shù)都是6，形成MoO66，呈正八面體，稱為“小八面體圖A；B6個(gè)“小八面體共棱連接可構(gòu)成一個(gè)“超八面體圖B，化學(xué)式為Mo6O192；C2個(gè)超八面體共用2個(gè)“小八面體

10、可構(gòu)成一個(gè)“孿超八面體圖C；，化學(xué)式為Mo10O284；D從一個(gè)“孿超八面體里取走3個(gè)“小八面體，得到的“缺角孿超八面體圖D便是此題的目標(biāo)物MoxOyz圖D中用虛線表示的小八面體是被取走的。A B C D求出目標(biāo)物MoxOyz的化學(xué)式，說明以上中間物化學(xué)式的來由。4如下圖為八鉬酸的離子構(gòu)造圖，請(qǐng)寫出它的化學(xué)式；5鉬能形成六核簇合物，如一種含鹵離子Mo6Cl84，6個(gè)Mo原子形成八面體骨架構(gòu)造，氯原子以三橋基與與Mo原子相連。那么該離子中8個(gè)Cl離子的空間構(gòu)型是什么.解：1鉬的元素符號(hào)是42，它的核外電子排布式為Kr4d55s1；它在元素周期表中的位置為第五周期B族；2晶體鉬的密度為10.3g/

11、cm3；空間利用率為68.0%；3A顯然“小八面體圖A化學(xué)式為MoO66； B“超八面體圖B，化學(xué)式為Mo6O(6+6*4/2+6/6=19)2-；C“孿超八面體圖C，化學(xué)式為Mo(6+4=10)O(19+2*3+3=28)4+；D目標(biāo)物圖D，化學(xué)式為Mo(10-3=7)O(28-4=24)6-；參考如下投影圖A,B,C,D4八鉬酸的化學(xué)式為Mo(10-2=8)O(28-2=26)4-參考投影圖E；5鉬的一種含鹵離子Mo6Cl84的8個(gè)Cl離子的空間構(gòu)型是正方體，如以下圖。MoCl(A)(B)(C)(D)(E)投影圖A,B,C,D,E七. (2006年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽決賽理論試題1)在酸化

12、鎢酸鹽的過程中，鎢酸根WO42-可能在不同程度上縮合形成多鎢酸根。多鎢酸根的組成常因溶液的酸度不同而不同，它們的構(gòu)造都由含一個(gè)中心W原子和六個(gè)配位O原子的鎢氧八面體WO6通過共頂或共邊的方式形成。在為數(shù)眾多的多鎢酸根中，性質(zhì)和構(gòu)造了解得比較清楚的是仲鎢酸根H2W12O4210-和偏鎢酸根H2W12O406-。在下面三X構(gòu)造圖中，哪一X是仲鎢酸根的構(gòu)造.簡(jiǎn)述判斷理由。(a) (b)(c) 解： 提示：考察八面體的投影圖，可以得到更清楚地認(rèn)識(shí)。八鉬、鎢化學(xué)的一個(gè)重要特點(diǎn)是能形成同多酸和雜多酸及鹽。例如：將用硝酸酸化的(NH4)2MoO4溶液加熱到230，參加NaHPO4溶液，生成磷鉬酸銨黃色晶體沉

13、淀。經(jīng)X射線分析結(jié)果得知，該雜多酸根是以PO4四面體為核心，它被MoO6八面體所圍繞，如右上圖。該圖可以這樣來剖析它：它的構(gòu)成，由外而內(nèi)，把它分為四組，每組三個(gè)MoO6八面體共用三條邊，三個(gè)MoO6共頂?shù)难踉倥cPO4四面體中的氧重合為一。每組如右以下圖所示；每組之間再通過兩兩共頂，連成一個(gè)整體，形成雜多酸根PMoxOyz。請(qǐng)寫出X、Y、Z的具體數(shù)值；并扼要表達(dá)推導(dǎo)過程：解：X12Y40Z3；推導(dǎo)過程：每個(gè)雜多酸離子含一個(gè)PO4，所以在化學(xué)式中有1個(gè)P原子；有12個(gè)MoO6八面體，故有12個(gè)Mo原子；每個(gè)MoO6八面體有1個(gè)頂點(diǎn)氧原子，為三個(gè)八面體共用，四個(gè)頂點(diǎn)氧原子為兩個(gè)八面體共用，其中兩個(gè)為

14、同組八面體共用，另兩個(gè)與另一組八面體共用，還有一個(gè)頂點(diǎn)氧原子不共用；故每個(gè)MoO6八面體含有的氧原子為11/341/2110/3，所以12個(gè)WO4共有氧原子：1210/340；P的氧化數(shù)為5，Mo為6，故整個(gè)酸根帶3個(gè)單位負(fù)電荷。九(2006年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽決賽理論試題4) 輕質(zhì)碳酸鎂是廣泛應(yīng)用于橡膠、塑料、食品和醫(yī)藥工業(yè)的化工產(chǎn)品，它的生產(chǎn)以白云石主要成分是碳酸鎂鈣為原料。右圖是省略了局部原子或離子的白云石晶胞。 1 寫出圖中標(biāo)有1、2、3、4、5、6、7的原子或離子的元素符號(hào)。 2 在答題紙的圖中補(bǔ)上與3、5原子或離子相鄰的其他原子或離子，再用連線表示它們與Mg的配位關(guān)系。解：十(2

15、006年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽決賽理論試題7)沸石分子篩是重要的石油化工催化材料。以下圖是一種沸石晶體構(gòu)造的一局部，其中多面體的每一個(gè)頂點(diǎn)均代表一個(gè)T原子T可為Si或Al，每一條邊代表一個(gè)氧橋即連接兩個(gè)T原子的氧原子。該構(gòu)造可以看成是由6個(gè)正方形和8個(gè)正六邊形圍成的凸多面體稱為籠，通過六方柱籠與相鄰的四個(gè)籠相連形成的三維立體構(gòu)造，如以下圖所示：籠六方柱籠10-1. 完成以下問題：1假設(shè)將每個(gè)籠看作一個(gè)原子，六方柱籠看作原子之間的化學(xué)鍵，上圖可以簡(jiǎn)化成什么構(gòu)造.在答題紙的指定位置畫出這種構(gòu)造的圖形。2 該沸石屬于十四種布拉維點(diǎn)陣類型中的哪一種.指出其晶胞內(nèi)有幾個(gè)籠。3假設(shè)該沸石骨架僅含有Si和O兩

16、種元素，寫出其晶胞內(nèi)每種元素的原子數(shù)。4該沸石的晶胞參數(shù)a = 2.34 nm，試求該沸石的晶體密度。 相對(duì)原子質(zhì)量：Si:28.0 O: 16.010-2. 方石英和上述假設(shè)的全硅沸石都由硅氧四面體構(gòu)成，以下圖為方石英的晶胞示意圖。Si-O鍵長(zhǎng)為0.162 nm AED=109o281 求方石英的晶體密度。2 比較沸石和方石英的晶體密度來說明沸石晶體的構(gòu)造特征。10-3. 一般沸石由負(fù)電性骨架和骨架外陽離子構(gòu)成，利用骨架外陽離子的可交換性，沸石可以作為陽離子交換劑或質(zhì)子酸催化劑使用。以下圖為沸石的負(fù)電性骨架示意圖： 請(qǐng)?jiān)诖痤}紙的圖中畫出上圖所示負(fù)電性骨架構(gòu)造的電子式用“表示氧原子提供的電子，

17、用“表示T原子提供的電子，用“*表示所帶負(fù)電荷提供的電子。解： 10-3十一. 解：十二.石墨能與熔融金屬鉀作用，形成蘭色的C24K、灰色的C48K、C60K等。(1) 有一種青銅色的CxK中K用o表示的分布如下圖，那么x為多少.(2) 有一種石墨化合物為C6K，在圖標(biāo)出K的分布情況用表示；(3) 另有一種石墨化合物C32K，其的分布也類似圖的中心六邊形，那么最近兩個(gè)K原子之間的距離為石墨鍵長(zhǎng)的多少倍.解：1利用面積法，一個(gè)C六邊形面積對(duì)應(yīng)2個(gè)C；取一個(gè)正三角形，K為(1/6)31/2，C為4，故X8；(2)上圖虛線六邊形(K六邊形)各邊中點(diǎn)相連，即可；(3) 利用面積法，K六邊形面積是C六邊

18、形面積32/2=16倍，那么K六邊形的邊長(zhǎng)是C六邊形邊長(zhǎng)的4倍。十三自發(fā)現(xiàn)稀有氣體以來，人們對(duì)其反響活性的零星研究一直沒有停頓過，稀有氣體化合物一度成為世界X圍內(nèi)的研究熱門。1稀有氣體氙能和氟形成多種氟化物，實(shí)驗(yàn)測(cè)定在353K、15.6kPa時(shí)，某氣態(tài)氟化物試樣的密度為0.899g/cm3，試確定該氟化物的分子式；2該化合物的電子排布為構(gòu)型；3該化合物的晶體構(gòu)造已由中子衍射測(cè)定，晶體屬四方晶系產(chǎn)品，a431.5pm，c699pm，晶胞中有兩個(gè)分子，其中Xe：0，0，0、1/2，1/2，1/2，F(xiàn)：0，0，z、0，0，z，假設(shè)XeF鍵長(zhǎng)200pm，計(jì)算非鍵FF、XeF的最短距離。并畫出一個(gè)晶胞圖

19、。解：1XeF22三角雙錐3RF-F299pm，RXe-Ag340pm十四PdO屬四方晶系，在其晶體中，Pd原子和O原子分別以層狀排布，其中O原子層與層之間能夠完全重合，而Pd原子那么每隔一層重復(fù)一次，試畫出PdO的晶胞，并指出距Pd最近的原子有幾個(gè)，呈何種立體構(gòu)型.解：PdO屬四方晶系，其中Pd原子那么每隔一層重復(fù)一次，說明晶胞中有兩類不同空間環(huán)境的Pd原子，考慮到Pd常采用四配位，Pd2采用dsp2雜化呈平面四方形，故晶胞中含有四個(gè)Pd原子。圖有錯(cuò)。距離Pd原子最近的原子為氧原子，有4個(gè)，呈平面四方形。十五SiC具有高硬度、高耐磨性、高耐腐蝕性及較高的高溫強(qiáng)度等特點(diǎn)，已成為一種重要的工程材

20、料。其晶體具有六方ZnS型構(gòu)造，晶胞參數(shù)為a308pm，c505pm，C原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為0，0，0和 ；Si原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為 和 1按比例畫出SiC六方晶胞。2每個(gè)晶胞中含有SiC個(gè)。3晶體中Si的堆積型式是。 C填充的空隙類型是。 4列式計(jì)算CSi鍵長(zhǎng)。解：1SiC六方晶胞2每個(gè)晶胞中含有2個(gè)SiC。 3Si原子作六方最密堆積，C原子填充在Si圍成的四面體空隙中。 4由1中晶胞圖可以看出，Si-C鍵長(zhǎng)為：十六實(shí)驗(yàn)說明，乙烯在很低的溫度下能凝結(jié)成分子晶體，經(jīng)X-射線分析鑒定，其晶體構(gòu)造屬于正交晶系，晶胞參數(shù)為：a = 4.87，b = 6.46 ，c = 4.15 ，晶體構(gòu)造如圖1所示。 1該

21、晶體的晶胞類型是。2晶體的理論密度是 cm-3。3設(shè)C原子形成的雙鍵中心對(duì)稱地通過原點(diǎn)，離原點(diǎn)最近的C原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為0.11, 0.06, 0.00，試計(jì)算C=C共價(jià)鍵長(zhǎng)是。解：1簡(jiǎn)單正交晶胞；20.71 gcm-3;31.32 十七C60分子本身是不導(dǎo)電的絕緣體，但它的金屬化合物具有半導(dǎo)體性、超導(dǎo)性。1991年4月Hebard等首先報(bào)道摻鉀C60有超導(dǎo)性，超導(dǎo)臨界溫度19K。研究說明KxC60的晶體構(gòu)造中，C60具有面心立方構(gòu)造與NaCl晶體構(gòu)造中Na或Cl的排列方式類似，而K填充在其四面體和八面體空隙中，晶胞參數(shù)1.4253nm相當(dāng)于NaCl晶胞的邊長(zhǎng)。1C60晶體類型與KxC60晶體類

22、型分別是、。2占據(jù)四面體空隙和八面體空隙中的K數(shù)之比是。3X。4如果K半徑為0.112nm，那么C60的分子半徑約為。5計(jì)算KxC60的密度。解：1分子晶體 離子晶體 221 33 40.505nm51.92g/cm3十八碳的第三種單質(zhì)構(gòu)造C60的發(fā)現(xiàn)是國(guó)際化學(xué)界的大事之一。經(jīng)測(cè)定C60晶體為面心立方構(gòu)造，晶胞參數(shù)a1420pm。每個(gè)C60平均孔徑為700pm，C60與堿金屬能生成鹽，如K3C60。人們發(fā)現(xiàn)K3C60具有超導(dǎo)性，超導(dǎo)臨界溫度為18K。K3C60是離子化合物，在晶體中以K和C603-存在，它的晶體構(gòu)造經(jīng)測(cè)定也是面心立方，晶胞參數(shù)a1424pm。阿伏加德羅常數(shù)為6.021023mo

23、l-1，請(qǐng)答復(fù)：1畫出C60的晶胞。2計(jì)算相鄰C60球體最近距離，為什么這距離大于C60籠的孔直徑。3相鄰C60球體間的距離是多少.4與石墨平面原子間距離335pm相比，你認(rèn)為在C60晶體中C60C60間作用力屬于哪一種類型.5C60晶體的晶胞中存在何種空隙.各有多少空隙.6K3C60晶體的晶胞中有多少個(gè)K.它們位于晶胞中何處.7同一溫度下，K3C60的晶體密度比C60的晶體密度增大了多少.解：1答案見右圖。2最近距離(2dmin)2a2a2 dmin22a2/4 dmin21/2/21004pm dmin700pm，說明在C60晶體中，C60C60之間不接觸，是分子晶體。3距離為100470

24、0304pm4304pm335pm，石墨層間的作用力屬于X德華力，是分子間作用力。C60C60間作用力應(yīng)為分子間作用力，由于C60的摩爾質(zhì)量大于C的摩爾質(zhì)量，故作用力大些，d335pm。5晶胞中存在四面體和八面體兩種空隙，有8個(gè)四面體空隙，4個(gè)八面體空隙。6K3C60晶胞中含有4個(gè)構(gòu)造基元，因此有12個(gè)K，其中，8個(gè)K處于8個(gè)四面體空隙中，還有4個(gè)K處于4個(gè)八面體空隙中。 7C60：d1.672g/cm3 K3C60：d1.928g/cm3 K3C60的晶體密度比C60增大了0.256g/cm3十九(a)水在不同的溫度和壓力條件下可形成11種不同構(gòu)造的晶體，密度從比水輕的0.92gcm3到約為

25、水的一倍半的1.49 gcm-3。冰是人們迄今的由一種簡(jiǎn)單分子堆積出構(gòu)造把戲最多的化合物。其中在冰中，每個(gè)氧有8個(gè)最近鄰，其中與4個(gè)以氫鍵結(jié)合，OHO距離為295pm，另外4個(gè)沒有氫鍵結(jié)合，距離一樣。1畫出冰的晶胞構(gòu)造示意圖氧用表示，氫用表示，標(biāo)明共價(jià)鍵和氫鍵-。 2計(jì)算冰晶體的密度。解：1氧原子坐標(biāo)：0，0，0、1/2，1/2，1/221.51g/cm3冰是密度最大的一種，密度與1.49的差異在于晶體理想化處理的必然：由鍵長(zhǎng)計(jì)算金剛石和石墨的密度都有這樣的微小誤差。十九(b)冰為六方晶系晶體，晶胞參數(shù)為a=452.27pm, c=736.71pm; 晶胞中O原子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(0,0,0),

26、(0,0,0.375), (2/3,1/3,1/2), (2/3,1/3,0.875);(1) 畫出冰晶體的空間格子示意圖；其點(diǎn)陣型式是什么.構(gòu)造基元是什么.(2) 計(jì)算冰的密度；計(jì)算氫鍵O-H.O的鍵長(zhǎng)。(3) 畫出冰的晶胞示意圖解：(1) 六方簡(jiǎn)單格子；構(gòu)造基元為4H2O; 空間格子示意圖為其中: a=b, a=b=90o, g=120o (2) 密度D=ZM/NAV V=(452.27pm)2Sin60o*736.71pm=1.305*108pm3=1.305*10-22CM3 D=4*(2*1.008+16.00)g.mol-1/(6.022*1023mol-1*1.305*10-22

27、CM3)=0.917g -3(3) 坐標(biāo)為(0,0,0)與(0,0,0.375)的兩個(gè)O原子間的距離即為氫鍵的長(zhǎng)度rr=0.375*736.71pm=276.3pm (4) 二十. (2004年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽決賽4題)日本的白川英樹等于1977年首先合成出帶有金屬光澤的聚乙炔薄膜，發(fā)現(xiàn)它具有導(dǎo)電性。這是世界上第一個(gè)導(dǎo)電高分子聚合物。研究者為此獲得了2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。1寫出聚乙炔分子的順式和反式兩種構(gòu)型。再另舉一例常見高分子化合物，它也有順反兩種構(gòu)型但不具有導(dǎo)電性。2假設(shè)把聚乙炔分子看成一維晶體，指出該晶體的構(gòu)造基元。3簡(jiǎn)述該聚乙炔塑料的分子構(gòu)造特點(diǎn)。4假設(shè)有一種聚乙炔由9個(gè)乙炔分子

28、聚合而成，聚乙炔分子中碳碳平均鍵長(zhǎng)為140pm。假設(shè)將上述線型聚乙炔分子頭尾連接起來，形成一個(gè)具有很好對(duì)稱性的大環(huán)輪烯分子，請(qǐng)畫出該分子的構(gòu)造。 電子在環(huán)上運(yùn)動(dòng)的能量可由公式給出，式中h為普朗克常數(shù)(6.626 10-34Js)，me是電子質(zhì)量9.109 10-31kg，l是大環(huán)周邊的長(zhǎng)度，量子數(shù)n=0，士1，士2，計(jì)算電子從基態(tài)躍遷到第一激發(fā)態(tài)需要吸收的光的波長(zhǎng)。5如果5個(gè)或7個(gè)乙炔分子也頭尾連接起來，分別形成大環(huán)輪烯分子，請(qǐng)畫出它們的構(gòu)造。6如果3個(gè)乙炔分子聚合，可得到什么常見物質(zhì)。并比較與由5、7、9個(gè)乙炔分子聚合而成的大環(huán)輪烯分子在構(gòu)造上有什么共同之處。7預(yù)測(cè)由3、5、7、9個(gè)乙炔分子

29、聚合而成的化合物是否都具有芳香性.作出必要的說明。解：1順式反式順式天然橡膠 反式杜仲膠2CHCHCHCH3聚乙炔的構(gòu)造單元是CH，每個(gè)碳原子軌道都是sp2雜化，形成了三個(gè)共平面的，夾角約120的雜化軌道，這些軌道與相鄰的碳?xì)湓榆壍梨I合構(gòu)成了平面型的構(gòu)造框架。其余未成鍵的PZ軌道與這一分子平面垂直，它們互相重疊，形成長(zhǎng)程的電子共軛體。456苯，都有3個(gè)順式雙鍵苯看作單雙鍵76輪烯苯、14輪烯、18輪烯都具有芳香性；10輪烯不具有芳香性。10輪烯雖然電子也滿足4n2，但環(huán)內(nèi)的2個(gè)氫原子的相對(duì)位置破壞了環(huán)的平面性。二十一. ReO3具有立方構(gòu)造，Re原子處于晶胞頂角，O原子處于晶胞每條棱上兩個(gè)R

30、e原子的正中央。1. 陽離子和陰離子的配位數(shù)2. 如果一個(gè)陽離子被嵌入ReO3構(gòu)造的中心，那么得到什么類型的晶體構(gòu)造.化學(xué)式是什么.3. 畫出此類型晶體晶胞示意圖;4. 描述三種離子的配位情況。解：1. Re:C.N. = 6; O: C.N. = 2；2. 鈣鈦礦型 ; ABO3;3. 如以下圖；Ca、Ti和O原子分別處在它的頂角、體心和面心的位置上。4.Ca2+12個(gè) O2圍繞 12面體Ti4+6個(gè) O2圍繞 八面體O2 2個(gè)Ti4+和4個(gè)Ca2+圍繞 八面體.二十二. (中國(guó)化學(xué)會(huì)第20屆全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題第8 題9分)超硬材料氮化鉑是近年來的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它是在高溫、超高壓條件下

31、合成的50GPa、2000K。由于相對(duì)于鉑，氮原子的電子太少，衍射強(qiáng)度太弱，單靠X-射線衍射實(shí)驗(yàn)難以確定氮化鉑晶體中氮原子數(shù)和原子坐標(biāo)，2004年以來，先后提出過氮化鉑的晶體構(gòu)造有閃鋅礦型、巖鹽型NaCl和螢石型，2006年4月11日又有人認(rèn)為氮化鉑的晶胞如以下圖所示圖中的白球表示氮原子，為便于觀察，該圖省略了一些氮原子。構(gòu)造分析證實(shí)，氮是四配位的，而鉑是六配位的；PtN鍵長(zhǎng)均為209.6pm，NN鍵長(zhǎng)均為142.0 pm比照：N2分子的鍵長(zhǎng)為110.0pm。備用圖1 氮化鉑的上述四種立方晶體在構(gòu)造上有什么共同點(diǎn).2 分別給出上述四種氮化鉑構(gòu)造的化學(xué)式。3 試在圖上挑選一個(gè)氮原子，不添加原子，

32、用粗線畫出所選氮原子的配位多面體。4請(qǐng)?jiān)诖祟}的附圖上添加六個(gè)氮原子添加的氮請(qǐng)盡可能靠前。 解：1.氮化鉑的上述四種立方晶體在構(gòu)造上的共同點(diǎn)是：鉑原子面心立方最密堆積。2 上述四種氮化鉑構(gòu)造的化學(xué)式依次為PtN、PtN、PtN2、PtN2.3 紅線畫出了所選氮原子的配位多面體。4附圖上添加了六個(gè)氮原子。二十三. (中國(guó)化學(xué)會(huì)第20屆全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題第11題)磷化硼是一種受到高度關(guān)注的耐磨涂料，它可用作金屬的外表保護(hù)層。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氫氣中高溫反響合成。1.寫出合成磷化硼的化學(xué)反響方程式。2.分別畫出三溴化硼分子和三溴化磷分子的構(gòu)造。3 磷化硼晶體中磷原子作立方最密堆積，硼

33、原子填入四面體空隙中。畫出磷化硼的正當(dāng)晶胞示意圖。4磷化硼的晶胞參數(shù)a = 478 pm，計(jì)算晶體中硼原子和磷原子的核間距。5 畫出磷化硼正當(dāng)晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影用實(shí)線圓圈表示P原子的投影，用虛線圓圈表示B原子的投影。解：1.合成磷化硼的化學(xué)反響方程式為 BBr3PBr33H2BP6HBr 2.三溴化硼分子和三溴化磷分子的構(gòu)造為平面三角形三角錐3.磷化硼的正當(dāng)晶胞示意圖為4. 晶體中硼原子和磷原子的核間距dB-P為dB-P5. 磷化硼正當(dāng)晶胞沿著體對(duì)角線方向的投影如以下圖二十四.(中國(guó)化學(xué)會(huì)2003年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題第6題12分)2003年3月日本筑波材料科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室一個(gè)研究小

34、組發(fā)現(xiàn)首例帶結(jié)晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報(bào)道，該晶體的化學(xué)式為 Na0.35CoO2 1.3H2O，具有-CoO2-H2O-Na-H2O-層狀構(gòu)造；在以“CoO2為最簡(jiǎn)式表示的二維構(gòu)造中，鈷原子和氧原子呈周期性排列，鈷原子被4個(gè)氧原子包圍，Co-O鍵等長(zhǎng)。1鈷原子的平均氧化態(tài)為+ 3.65。2以代表氧原子，以代表鈷原子，畫出CoO2層的構(gòu)造，用粗線畫出兩種二維晶胞。、二十五. (中國(guó)化學(xué)會(huì)2005年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題第2題12分為紀(jì)念1905年愛因斯坦連續(xù)發(fā)表6篇論文導(dǎo)致物理學(xué)大變革100周年，今年被定為國(guó)際物理年。此題涉及的“熱電效應(yīng)機(jī)理也是愛因斯坦首先闡釋的，即他提出的被后人稱

35、為“愛因斯坦振蕩器的獨(dú)立振蕩原子與溫度關(guān)系的模型。1左上圖是熱電效應(yīng)之一的圖解。給出圖中所有英文單詞或詞組及物理學(xué)符號(hào)的意義，并為此圖寫一篇不超過200字包括標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等的說明文。解：input輸入 hot熱端cold冷端 heat flow熱流I電流強(qiáng)度nn型半導(dǎo)體pp型半導(dǎo)體i+正電流說明文如下向熱電材料構(gòu)成的半導(dǎo)體的n-p結(jié)的遠(yuǎn)端輸入外電流，半導(dǎo)體發(fā)生空穴導(dǎo)電，電流流經(jīng)n-p結(jié)時(shí)發(fā)生復(fù)合，外電流輸入的能量轉(zhuǎn)化為熱流，使n-p結(jié)的溫度越來越低，而其遠(yuǎn)端的溫度越來越高，即有類似冰箱制冷的效應(yīng)。2以下圖是化學(xué)家合成的能實(shí)現(xiàn)熱電效應(yīng)的一種晶體的晶胞模型。圖中的大原子是稀土原子，如鑭；小原子是周期系

36、第五主族元素，如銻；中等大小的原子是周期系VIII 族元素，如鐵。按如上構(gòu)造圖寫出這種熱電晶體的化學(xué)式。給出計(jì)算過程。提示：晶胞的6個(gè)面的原子數(shù)一樣。設(shè)晶體中銻的氧化態(tài)為1，鑭的氧化態(tài)為+3，問：鐵的平均氧化態(tài)多大.解：化學(xué)式 LaFe4Sb12鐵的氧化態(tài) 9/4 = 2.25 計(jì)算化學(xué)式的過程如下：晶胞里有2個(gè)La原子處于晶胞的頂角和體心；有8個(gè)Fe原子處于銻形成的八面體的中心；銻八面體是共頂角相連的，平均每個(gè)八面體有6/23個(gè)銻原子，晶胞中共有8個(gè)八面體，8x3=24個(gè)銻原子；即：La2Fe8Sb24二十六. (中國(guó)化學(xué)會(huì)2005年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽試題第8題12分LiCl和KCl同屬N

37、aCl型晶體，其熔點(diǎn)分別為614和776。Li+、K+和Cl-的半徑分別為76pm、133pm和181pm。在電解熔鹽LiCl以制取金屬鋰的生產(chǎn)工藝中，參加適量的KCl晶體，可使電解槽溫度下降至400，從而使生產(chǎn)條件得以改善。1 簡(jiǎn)要說明參加熔點(diǎn)高的KCl反而使電解溫度大大下降的原因；解：熔點(diǎn)降低效應(yīng)；或形成有低共熔點(diǎn)的二元體系；或固相不互溶，而在液相中產(chǎn)生混合熵。2 有人認(rèn)為，LiCl和KCl可形成固溶體并畫出了“固溶體的晶胞。但實(shí)驗(yàn)說明，液相LiCl和KCl能以任意比例混溶而它們的固相完全不混溶即不能生成固溶體！。請(qǐng)解釋在固相中完全不混溶的主要原因。解：在固相中，離子呈周期性排列，對(duì)“相似

38、相溶的“相似條件的要求比液相中嚴(yán)格得多。LiCl和KCl的構(gòu)造型式一樣，Li+和K+的電價(jià)相等，Li和K的電負(fù)性差異也有限。顯然，兩個(gè)組分在固相中完全不互溶源于Li+和K+的半徑差異太大。3 寫出計(jì)算LiCl和KCl兩種晶體密度之比的表達(dá)式(須包含離子半徑的符號(hào))；解：4 在KCl晶體中，K+離子占據(jù)由Cl- 離子圍成的八面體空隙，計(jì)算相距最近的八面體空隙中心之間的距離。 解：=(133+181)2pm444pm8-5 實(shí)驗(yàn)證明，即使產(chǎn)生了陽離子空位，KCl晶體在室溫下也不導(dǎo)電。請(qǐng)通過計(jì)算加以說明。解：可按如下思路說明：離子晶體能夠?qū)щ娛怯捎陔x子離開原位而遷移到距離最近的空位所致。遷移中必須經(jīng)

39、過由異號(hào)離子圍成的最小窗孔。比較離子半徑和窗孔的大小，可判斷能否發(fā)生遷移，即能否成為快離子導(dǎo)體。取體積為KCl正當(dāng)晶胞體積1/8的小立方體見圖來考慮。三個(gè)分布在正當(dāng)晶胞0，0，0；1/2，0，1/2；0，1/2，1/2位置的Cl-圍成的三角形半徑為：該半徑遠(yuǎn)小于K+的半徑, K+不能穿過此窗口，因而KCl晶體不能成為固體離子導(dǎo)體。大白球?yàn)镃l-, 黑球?yàn)镵+, 虛線球?yàn)榭瘴弧６? (第38屆國(guó)際化學(xué)奧林匹克競(jìng)賽理論試題)Fe3O4 (磁鐵礦)本身是一種含有Fe2+ 、 Fe3+的混合氧化物，屬于AB2O4(尖晶石)型化合物。其中氧離子作面心立方最密堆積。以下圖示出了氧離子(灰球)的堆積形式

40、與二價(jià)A離子、三價(jià)B離子的代表性位置。墨球代表一個(gè)正四面體中心，白球代表一個(gè)正八面體中心。1. 在一個(gè)AB2O4單元中，鐵離子有多少個(gè)可填充的正八面體空隙圖中某些空隙是被相鄰的單元共同擁有的。解：正八面體空隙4個(gè)；AB2O4可采用常式與反式尖晶石構(gòu)造。在常式尖晶石中，兩個(gè)B離子分別占據(jù)兩個(gè)八面體空隙；一個(gè)A離子占據(jù)一個(gè)正四面體空隙。在反式尖晶石構(gòu)造中，兩個(gè)B離子中的一個(gè)占據(jù)正四面體空隙，另一個(gè)B離子和A離子占據(jù)正八面體空隙。2. 在Fe3O4中，有百分之幾的可填充的正四面體空隙被Fe2+或Fe3+占據(jù)解：1/8；3 Fe3O4屬于反式尖晶石構(gòu)造，請(qǐng)畫出在晶體場(chǎng)中Fe2+的分裂形式并填入電子。電

41、子成對(duì)能大于八面體場(chǎng)分裂能。解：二十八. (中國(guó)化學(xué)會(huì)第20屆全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)決賽競(jìng)賽試題第4題)晶體硼的根本構(gòu)造單元都是由硼原子組成的正二十面體的原子晶體，其中含有20個(gè)等邊三角形和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角上各有一個(gè)原子，試觀察右邊圖形，答復(fù)：(1)這個(gè)根本構(gòu)造單元由12個(gè)硼原子組成，鍵角是60，共含有30個(gè)BB鍵。(2)在每個(gè)BB鍵長(zhǎng)的三分之一處切掉所有的硼原子，形成的是32面體。如果在此新形成的多面體的每個(gè)頂點(diǎn)上換上碳原子，就是一種新的微粒，其化學(xué)式為C60。截角二十面體，F(xiàn)=32 (正五邊形12、正六邊形20); V=60; E=90解：二十九. (中國(guó)化學(xué)會(huì)第20屆全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)決

42、賽競(jìng)賽試題第2題)解：三十. C24H24有三種特殊的同分異構(gòu)體A、B、C，它們都是籠狀構(gòu)造，不含有雙鍵和三鍵；它們都只有一種一氯取代物，而二氯取代物不完全一樣。試畫出或說明A、B、C的碳原子空間構(gòu)型和二氯取代物的具體數(shù)目，并比較A、B、C分子的穩(wěn)定性。解：A.截角立方體, 正方體去8個(gè)頂點(diǎn)，C原子組成8個(gè)正三角形和6八邊形；F=14, v=24, E=36; 共有3+10-3=10種二氯取代物；注意，異構(gòu)體數(shù)的計(jì)算最好找一個(gè)平面。如以下圖AB截角八面體, 正八面體去6個(gè)頂點(diǎn)，C原子組成6個(gè)正方形和8個(gè)正六邊形；F=14, v=24, E=36; 共有11種二氯取代物；C正十二棱柱；共有13種

43、二氯取代物穩(wěn)定性：BAC; 四元環(huán)，六元環(huán)穩(wěn)定。 三十一. 可燃冰三十二某同學(xué)在學(xué)習(xí)等徑球最密堆積立方最密堆積A1和六方最密堆積A3后，提出了另一種最密堆積形式Ax。如右圖所示為Ax堆積的片層形式，然后第二層就堆積在第一層的空隙上。請(qǐng)根據(jù)Ax的堆積形式答復(fù):1計(jì)算在片層構(gòu)造中如下圖球數(shù)、空隙數(shù)和切點(diǎn)數(shù)之比2在Ax堆積中將會(huì)形成正八面體空隙和正四面體空隙。確定球數(shù)、正八面體空隙數(shù)和正四面體空隙數(shù)之比3指出Ax堆積中小球的配位數(shù)4計(jì)算Ax堆積的原子空間利用率。5正八面體和正四面體空隙半徑可填充小球的最大半徑，設(shè)等徑小球的半徑為r。6金屬Ni晶體構(gòu)造為Ax堆積形式，Ni原子半徑為124.6pm，計(jì)算

44、金屬Ni的密度。Ni的相對(duì)原子質(zhì)量為58.707如果CuH晶體中Cu的堆積形式為Ax型，H填充在空隙中，且配位數(shù)是4。那么H填充的是哪一類空隙，占有率是多少.8當(dāng)該同學(xué)將這種Ax堆積形式告訴教師時(shí)，教師說Ax就是A1或A3的某一種。你認(rèn)為是哪一種，為什么.解：1 112 2112 一個(gè)球參與六個(gè)正八面體空隙，一個(gè)正八面體空隙由六個(gè)球圍成；一個(gè)球參與八個(gè)正四面體空隙，一個(gè)正四面體空隙由四個(gè)球圍成。3小球的配位數(shù)為12 平面已配位4個(gè)，中心球周圍的四個(gè)空隙上下各堆積4個(gè)，共12個(gè)。474.05% 以4個(gè)相鄰小球中心構(gòu)成底面，空隙上小球的中心為上底面的中心構(gòu)成正四棱柱，設(shè)小球半徑為r，那么正四棱柱邊

45、長(zhǎng)為2r，高為r，共包括1個(gè)小球4個(gè)1/4，1個(gè)1/2，空間利用率為5正八面體空隙為0.414r，正四面體空隙為0.225r。68.91g/cm3根據(jù)第4題，正四棱柱質(zhì)量為58.70/NAg，體積為1.09410-23cm3。7H填充在正四面體空隙，占有率為50% 正四面體為4配位，正八面體為6配位，且正四面體空隙數(shù)為小球數(shù)的2倍。8Ax就是A1，取一個(gè)中心小球周圍的4個(gè)小球的中心為頂點(diǎn)構(gòu)成正方形，然后上面再取兩層，就是頂點(diǎn)面心的堆積形式。底面一層和第三層中心小球是面心，周圍四小球是頂點(diǎn)，第二層四小球四個(gè)空隙上是側(cè)面心。也可以以相鄰四小球?yàn)檎叫芜叺闹悬c(diǎn)頂點(diǎn)為正八面體空隙，再取兩層，構(gòu)成與上面

46、同樣大小的正方體，小球位于體心和棱心，實(shí)際上與頂點(diǎn)面心差1/2單位。三十三中國(guó)化學(xué)會(huì)2001年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題第5題今年3月發(fā)現(xiàn)硼化鎂在39K呈超導(dǎo)性，可能是人類對(duì)超導(dǎo)認(rèn)識(shí)的新里程碑。在硼化鎂晶體的理想模型中，鎂原子和硼原子是分層排布的，像維夫餅干，一層鎂一層硼地相間，圖51是該晶體微觀空間中取出的局部原子沿C軸方向的投影，白球是鎂原子投影，黑球是硼原子投影，圖中的硼原子和鎂原子投影在同一平面上。51 由圖51可確定硼化鎂的化學(xué)式為：。52 在圖5l右邊的方框里畫出硼化鎂的一個(gè)晶胞的透視圖，標(biāo)出該晶胞內(nèi)面、棱、頂角上可能存在的所有硼原子和鎂原子鎂原子用大白球，硼原子用小黑球表示

47、。abc，c軸向上圖51硼化鎂的晶體構(gòu)造示意圖三十四中國(guó)化學(xué)會(huì)2001年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題10題最近有人用一種稱為“超酸的化合物H(CB11H6Cl6) 和C60反響，使C60獲得一個(gè)質(zhì)子，得到一種新型離于化合物HC60CB11H6CL6。答復(fù)如下問題：101 以上反響看起來很陌生，但反響類型上卻可以跟中學(xué)化學(xué)課本中的一個(gè)化學(xué)反響相比較，后者是：。102 上述陰離子CB11H6Cl6的構(gòu)造可以跟圖101的硼二十面體相比較，也是一個(gè)閉合的納米籠，而且，CB11H6Cl6離子有如下構(gòu)造特征：它有一根軸穿過籠心，依據(jù)這根軸旋轉(zhuǎn)360/5的度數(shù)，不能發(fā)覺是否旋轉(zhuǎn)過。請(qǐng)?jiān)趫D101右邊的圖上

48、添加原子用元素符號(hào)表示和短線表示化學(xué)鍵畫出上述陰離子。 圖1015分NH3+HCl = NH4Cl (2分) 參考圖形：注：硼上氫氯互換如參考圖形仍按正確論，但上下的C、B分別連接H和Cl，不允許互換。三十五中國(guó)化學(xué)會(huì)2001年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題第11題研究離子晶體，?？疾煲砸粋€(gè)離子為中心時(shí)，其周圍不同距離的離子對(duì)它的吸引或排斥的靜電作用力。設(shè)氯化鈉晶體中鈉離子跟離它最近的氯離子之間的距離為d，以鈉離子為中心，那么：111 第二層離子有個(gè)，離中心離子的距離為d，它們是離子。112 在晶體中Na離子的半徑為116pm，Cl離子的半徑為167pm，它們?cè)诰w中是嚴(yán)密接觸的。求離子占據(jù)

49、整個(gè)晶體空間的百分?jǐn)?shù)。113 納米材料的外表原子占總原子數(shù)的比例極大，這是它的許多特殊性質(zhì)的原因，假設(shè)某氯化鈉納米顆粒的大小和形狀恰等于氯化鈉晶胞的大小和形狀，求這種納米顆粒的外表原子占總原子數(shù)的百分比。114 假設(shè)某氯化鈉顆粒形狀為立方體，邊長(zhǎng)為氯化鈉晶胞邊長(zhǎng)的10倍，試估算外表原子占總原子數(shù)的百分比。解：111 12，鈉11-2 晶胞體積V2(116pm167pm)3181106pm3 離子體積v4x (4/3)(116pm)34x (4/3)(167pm)3104106 pm3v/V57.5% 1分有效數(shù)字錯(cuò)誤扣1分,V和v的計(jì)算結(jié)果可取4位，其中最后1位為保存數(shù)字，不扣分。11-3外表

50、原子為8(頂角)6(面心) 12(棱中心)26總原子數(shù)為 8(頂角)6(面心)12(棱中心)+1(體心)27外表原子占總原子數(shù) 26/27100%96 %1分注：26和27均為整數(shù)值，比值26/27是循環(huán)小數(shù)0.962, 取多少位小數(shù)需根據(jù)實(shí)際應(yīng)用而定, 此題未明確應(yīng)用場(chǎng)合，無論應(yīng)試者給出多少位數(shù)字都應(yīng)按正確結(jié)果論。11-4 計(jì)算分兩個(gè)步驟：步驟一：計(jì)算外表原子數(shù)?？捎胣2、3的晶胞聚合體建立模型，得出計(jì)算公式，用以計(jì)算n10。例如，計(jì)算公式為：8(n1)12n12(n1)26n2x6(n1)n26頂角棱上棱交點(diǎn)棱上棱心面上棱交點(diǎn)面上面心面上棱心n10，外表原子總數(shù)為2402 2分步驟二：計(jì)算

51、晶胞聚合體總原子數(shù)：n388 7/8(n1)123/4n123/4(n1)26/2n26/2(n1)n26/280007 81 90 243 300 5409261 2分外表原子占總原子數(shù)的百分?jǐn)?shù)： (2402/9261)100%26% 1分總5分注：此題計(jì)算較復(fù)雜，假設(shè)應(yīng)試者用其他方法估算得出的數(shù)值在26% 左右2個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)可得3分，3個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)可得2分，其估算公式可不同于標(biāo)準(zhǔn)答案，但其運(yùn)算應(yīng)無誤。此題要求作估算，故標(biāo)準(zhǔn)答案僅取整數(shù)，取更多位數(shù)不扣分。三十六中國(guó)化學(xué)會(huì)2000年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題第4題理想的宏觀單一晶體呈規(guī)那么的多面體外形。多面體的面叫晶面。今有一枚MgO單

52、晶如附圖1所示。它有6個(gè)八角形晶面和8個(gè)正三角形晶面。宏觀晶體的晶面是與微觀晶胞中一定取向的截面對(duì)應(yīng)的。MgO的晶體構(gòu)造屬NaCl型。它的單晶的八角形面對(duì)應(yīng)于它的晶胞的面。請(qǐng)指出排列在正三角形晶面上的原子用元素符號(hào)表示原子，至少畫出6個(gè)原子，并用直線把這些原子連起，以顯示它們的幾何關(guān)系。6分解：；所有原子都是Mg3分 所有原子都是O3分注：畫更多原子者仍應(yīng)有正確幾何關(guān)系；右圖給出了三角形與晶胞的關(guān)系，不是答案。三十七中國(guó)化學(xué)會(huì)2000年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題第5題最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦原子和碳原子構(gòu)成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示，頂角和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心的原子是碳原子，它的化學(xué)式是_?！敬鸢浮縏i14C132分說明：凡按晶胞計(jì)算原子者得零分。三十八中國(guó)化學(xué)會(huì)2000年全國(guó)高中學(xué)生化學(xué)競(jìng)賽省級(jí)賽區(qū)試題第9題最近，我國(guó)一留美化學(xué)家參與合成了一種新型炸藥