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重新安装浏览器，或使用别的浏览器[转载]晶体结构计算
一、确定晶体的化学式
&&&&通常用均摊法。均摊是指每个图形平均拥有的粒子数目。例如晶胞为立方体结构：处于顶点的粒子,同时为8个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为1/8[一般地：若晶胞为其它几何构型，且底面为正n边形，处于顶点的粒子，同时为4n/(n-2)个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为(n-2)/4n]，处于棱上的粒子,同时为4个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为1/4,处于面上的粒子,同时为2个晶胞共有,每个粒子对晶胞的贡献为1/2,处于体内的粒子,则完全属于该晶胞,对晶胞的贡献为1。
&&&&例1.2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。下图是该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱,且棱柱的上下底面还各有一个镁原子;6个硼原子位于棱柱内,则该化合物的化学式为(
&&&&解析：在一个结构单元内,有12个位于正六棱柱顶点的Mg原子和2个面上的Mg原子,每个顶点上的Mg原子均被六个正六棱柱共有,一个Mg原子对一个结构单元的贡献为1/6,面上的一个Mg原子对一个结构单元的贡献为1/2,实有Mg原子为:12x(1/6)+2x(1/2)=3.而B原子均在六棱柱内,实为6个,所以Mg与B原子的个数比为1:2,化学式为Mg2B,答案选B。
&&&&二、确定晶体中粒子数、键数以及键能等
&&&&例2.金刚石是一种无色透明的固体,每个碳原子被相邻四个碳原子包围,处于四个碳原子中心,以共价键结合成正四面体网状结构,如图所示,在金刚石中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小环上的碳原子数为_______个,每个环平均占有____个C,碳原子数和键数之比为____________。
&&&&&解析：由图可知，C原子构成的最小碳环上共有六个C,但每个C成四个键,每个每一个键为三个环共用，每个成四个键共为12个环共用，所以每个C应为12个环所共有,即每个环应分得该碳的1/12,由此可知每个环占有C数应为6&1/12=0.5。每个C成四个键,一个键连两个C,所以C数和键数之比为1:(4&1/2)=1:2。
&&&&三、确定晶体中微粒间夹角&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&例3.某离子晶体的晶胞结构如下图,X位于立方体的顶点，Y位于立方体的中心。试分析：
&&&&(1)晶体中每一个Y同时吸引着____个X,每一个X同时吸引着___个Y,该晶体的化学式为_______。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&(2)晶体中每个X周围与它最接近且距离相等的X共有______个.&&&&&&&&&
&&&&(3)晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角(∠XYX)为__________.
&&&&解析：
(1)根据晶胞结构可知，每个Y同时吸引着4个X,每个X同时吸引着8个Y（一个X为8个晶胞所共有，每个晶胞体心有1个Y），故晶体中X与Y个数比为1:2。该晶体的化学式为XY2或Y2X；(2)每个X同时为8个晶胞共有，由此可推知每个X周围与它最接近且距离相等的X共有12个；(3)晶胞中的一个Y与距离相等的4个X相连，且这4个X不在同一个平面上,连接起来正好为一个正四面体,Y在体心位置,夹角为109028’，即∠XYX的角度为109028’。
&&&&四.晶体的密度、粒子之间的距离等
&&&&例4.根据石墨晶体结构示意图及提供的资料计算(保留三位有效数值),有关公式,资料见图.试回答：
&&&&(1)12g石墨中,正六边形的数目有_____个
&&&&(2)石墨的密度为______
&&&&(3)12g石墨的体积是______cm3
&&&&解析：(1)每个碳原子为三个正六边形所共有,因而每个六边形完全拥有的C原子数为：6&(1/3)=2，则12g石墨中含有的C原子数为12g&(12g.mol-1)&6.02&1023mol-1=6.02&1023。故12g石墨中含有的正六边形的数目为(1/2)&6.02&1023&=3.01&1023。
&&&&（2）由于每个正六边形为两个正六棱柱所共有,且每个正六棱柱又有上下两个正六边形,所以每个正六棱柱拥有C原子数为2个,而一个正六棱柱的体积为：1/2&(1.42&10-10m)2&
&6&3.35&10-10m=1.75&10-23cm3,则石墨的密度：ρ=m/v=(一个正六棱柱的质量)/(一个正六棱柱的体积)=[2&12g&(6.02&1023)]&(1.75&10-23cm3)=
2.28g.cm-3
&&&&（3）12g石墨的体积为：&&V
= m/ρ=12g/2.28g.cm-3&=5.26
&&&&例5.晶体具有规则的几何外形,晶体中最基本的重复单元称为晶胞.NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1。测知FexO晶体密度为p=5.71g.cm-3,晶胞边长为4.28x10-10m。
&&&&(1)FexO中x值(精确至0.01)为_________
&&&&(2)晶体中的Fen+分别为Fe2+,
Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,
Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为______
&&&&(3)此晶体的化学式______
&&&&(4)与某个Fe2+&(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是______
&&&&(5)晶体中,铁元素的离子间最短距离为_______m。
&&&&解析：(1)由NaCl晶体结构可知,1个NaCl晶胞中含有4个NaCl粒子,同理,在FexO晶胞中有4个FexO粒子,故1mol晶胞含有4molFexO粒子,即1mol晶胞的质量等于4molFexO的质量,ρVNA=4&(56x+16)&5.71g.cm-3&(4.28x10-8cm)3&6.02&1023=4&(56x+16),解得：x=0.92。
&&&&(2)设含有Fe2+的个数为Y,则Fe3+的个数为(0.92-Y),依正负化合价代数和为零,得:2Y+3(0.92-Y)=2,解得：Y=0.76。故Fe2+所占分数为：0.76/0.92=0.826。
&&&&(3)由于Fe2+为0.76,则Fe3+为(0.92-0.76)=0.16,故化学式为：Fe2+0.76Fe3+0.16O。
&&&&(4)由NaCl晶体结构可推知,与Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-有6个,这6个O2-所围成的几何形状为正八面体。
FexO中Fe与Fe间最短的距离为：r=
&(4.28&10-10)/2=3.03&10-10m
&&&&五、空间想象能力的综合考查
&&&&例6.在晶体结构中具有代表性的基本重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限重复就产生了宏观晶体。晶体性质是由晶胞的大小、形状和质点的种类及相互作用力所决定的。有一种蓝色晶体，它的结构特征是Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点，而CN-位于立方体棱心上。
&&&（1）根据其结构特点，推出其化学式为&&&&&；
&&&（2）此化学式的离子带何种电荷？用什么样的离子（M+或Mn+）与其结合成电中性的化合物？并写出电中性化合物的化学式。
&&&（3）指出需要添加的离子在晶体中的立方体结构中占据什么位置。
&&&&解析：解决本题的关键是要发挥空间想象力。由题给信息可知立方体的8个顶点分别被4个Fe2+和4
Fe3+个占据，12条棱的中心被12个CN-所占据，结合下图和信息计算：n(Fe2+):n(Fe3+):n(CN-)=(4x1/8):(4x1/8):(12x1/4)=1:1:6,化学式为[FeFe(CN)6]-,由电荷守恒可知其整体显负一价,所以应与M+离子结合而构成中性分子M[FeFe(CN)6]。再由晶胞知识可知:M+只能位于立方体的中心,且填隙率只有1/2,而不能位于面心。经分析知其晶体空间结构如附图.答案为：（1）[Fe2(CN)6]-&（2）负
M+&&MFe2(CN)6&&（3）立方体体心,只填满一半。
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苏教版化学选修3《微粒间作用力与物质的性质》word同步测试.doc 7页
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苏教版化学选修3《微粒间作用力与物质的性质》word同步测试.doc
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专题3　微粒间作用力与物质性质专题检测
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分，每小题有1～2个选项符合题意）
1.下列物质在固态时是原子晶体的是（　　）
A.二氧化硅　　　　　　　　
解析：B项硝酸铵属于离子晶体，C项磷酸和D项蔗糖属于分子晶体，只有A项二氧化硅属于原子晶体，符合题意。?
2.下列物质属于分子晶体的化合物是（　　）
解析：A项石英属于原子晶体，B项碘虽然属于分子晶体，但它是单质而不是化合物，D项食盐属于离子晶体，只有C项干冰是分子晶体的化合物，符合题意。?
3.下列化学式既能表示物质的组成，又能表示物质分子式的是(　　)
解析：只有分子晶体，它的化学式才是它的分子式，A、B、D三项均不属于分子晶体，只有C项C6H5NO2属于分子晶体，它既能表示物质组成，又能表示物质分子式，符合题意。
4.具有下列电子排布式的原子中半径最大的是（　　）
A.1s22s22p63s23p1
B.1s22s22p3
C.1s22s22p5
D.1s22s22p63s23p4
解析：根据原子核外电子层越多原子半径越大，原子电子层相同的原子，核外电子数越少，原子半径越大，所以正确答案为A。?
5.石英晶体的平面示意图如图，它实际上是立体的网状结构，其中硅、氧原子数比是m∶n?有关叙述正确的是（　　）
A.m∶n=1∶2
B.m∶n=2∶1
C.原硅酸根SiO的结构为［］4-，则二聚硅酸根离子Si2O中的x=6
D.六聚硅酸根［Si6O19?］y-中的y=10
解析：石英晶体是1个硅原子同时与4个氧原子以共价键结合，而1个氧原子同时与两个硅原子以共价键结合形成的立体网状结构的原子晶体，所以硅、氧原子数比?m∶n?=1∶2,即A项正确，B项错误。?
根据原硅酸根SiO的结构［］4-得二聚硅酸根离子结构为［］6-，所以C项正确，同时可以推理得知聚硅酸根的化学式为SinO，所以Si6O中的y=2×6+2=14，D项错误。
6.水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的，玻璃态的水无固定形态，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是 …（　　）
A.水由液态变为玻璃态，体积缩小
B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀
C.玻璃态是水的一种特殊状态
D.玻璃态水是分子晶体
解析：玻璃态的水无固定形态，所以不能说在这个变化过程中，体积缩小或膨胀，即A、B项错误；玻璃态的水不存在晶体结构，它不是分子晶体，D项错误，只有C符合题意。?
7.纳米材料的表面粒子的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同（如下图所示），则这种纳米颗粒的表面粒子数与总粒子数的比值为（　　）
解析：由结构模型可知：表面粒子数8×+8×=6，总粒子数：8×+8×+2×=6.25，D选项正确。?
8.下列离子化合物，熔点最高的是（　　）
解析：离子晶体离子间作用力越大，熔点越高。所以C项符合题意。?
9.2001年报道硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。如图示意的是该化合物的晶体结构单元：镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一个镁原子，6个硼原子位于棱柱内，则该化合物的化学式可表示为（　　）
解析：位于顶点的镁原子为6个六棱柱共有，位于面心的镁原子为2个六棱柱共有，故含镁12×+2×=3，6个B原子位于棱柱内，只为一个晶胞共有，所以Mg原子数与B原子数之比为1∶2，即化学式为MgB2。?
10.下列叙述正确的是（　　）
①离子化合物可能含有共价键
②构成晶体的粒子一定含有共价键
③共价化合物中不可能含有离子键
④非极性分子中一定含有非极性键
解析：①离子化合物可能含有共价键，如Na2O2，所以①正确。②构成晶体的粒子不一定含有共价键，如NaCl，所以②说法错误。③共价化合物中不可能含有离子键，正确。④非极性分子中不一定含有非极性键，如He，即①③正确，答案为B。?
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中学化学竞赛试题资源库――晶体结构
子化合物Y，其晶体结构类似于NaCl晶体；A与C以原子个数之比1U1组成化合物Z。 （1）写出X分别与盐酸、NaOH溶液反应的离子方程式 （2）写出Y的电子式 （3）写出Z与CO2反应的化学方程式 （4）B、C、D可组成离子化合物CmDBn，其晶体结构单元如右图所示。阳离子C（○表示）位于正方体的棱的中点和正方体内部（内部有9个○，1个位于体心，另8个位于大正方体被等分为8个小正方体后的体心）；阴离子DBn（●表示）位于该正方体的顶点和面心。 则：x＝
。 ?2?3x＋mx－xlv．NiO晶体在氧气中加热，部分Ni被氧化为Ni而成为NixO（X＜1）。该晶体为NaCI型晶体，晶体的基本单元为立方体，每个立方体中含有4个NixO分子。今有一批NixO晶体，测得密度为6.47g/cm3。立方体的边长为0.cm。 （1）求NixO的相对分子质量； ?2?3（2）已知Ni原子的相对原子质量为58.70，当NixO以Ni值。 yNizO表示时，求y、z的B组 xlvi．碘晶体升华时，下列所述内容发生变化的是 A
分子内共价键
分子间的作用力 C
分子间的距离
分子内共价键的键长 xlvii．下面有关晶体的叙述中，不正确的是 A
金刚石网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有6个碳原子 B
氯化钠晶体中，每个Na＋周围距离相等的Na＋共有6个 C
氯化铯晶体中，每个Cs＋周围紧邻8个Cl－ D
干冰晶体中，每个CO2分子周围紧邻10个CO2分子 xlviii．2001年曾报道，硼镁化合物刷新了金属化合物超导温度的最高记录。该化合晶体结构中的晶胞如右图所示。镁原子间形成正六棱柱，六个硼原子位于棱柱内。则该化合物的化学式可表示为 A
Mg3B2 xlix．最近发现一种由钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如右图所示，顶角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式是______。 l．纳米材料的特殊性质的原因之一是由于它具有很大的比表面积（S/V）即相同体积的纳米材料比一般材料的表面积大很多。假定某种原子直径为0.2nm，则可推算在边长1nm的小立方体中，共有
个原子，其表面有
个原子，内部有______个原子。由于处于表面的原子数目较多，其化学性质应
（填“很活泼”或“较活泼”或“不活泼”）。利用某些纳米材料与 第 6 页 共 25 页
特殊气体的反应可以制造气敏元件，用以测定在某些环境中指定气体的含量，这种气敏元件是利用了纳米材料具有的
作用。 li．A、B为两种短周期元素，A的原子序数大于B，B原子的最外层电子数为A原子最外层电子数的3倍。A、B形成的化合物是中学化学常见的化合物，该化合物熔融时能导电。试回答下列问题： （1）A、B的元素符号分别是
； （2）用电子式表示AB元素形成化合物的过程：
； （3）A、B所形成的化合物的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似，则每个阳离子周围吸引了
个阴离子。晶体中阴阳离子数之比为
； （4）A、B所形成的化合物的晶体的熔点比NaF晶体的熔点
，其判断的理由是
。 lii．W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数X＞W＞Z＞Y。W原子最外层电子数不超过最内层电子数。X原子L层电子数是其它各层电子总数的2倍。Y原子形成的气态氢化物分子与形成的最高价氧化物分子的电子数之比为5U11。Z是自然界中含量最多的元素。 （1）Y和Z形成的化合物与W和Z形成的化合物反应，其化学方程式可能是
； （2）Y元素可形成化学式为Y60的物质，该物质称为足球烯。已知该物质溶于苯等有机溶剂，熔点较低，由此可推测Y60晶体属于
晶体，Y原子间形成
键；（填键的类型） （3）W、X元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱为
；（用化学式表示） （4）这四种元素原子半径的大小为
。（填元素符号） liii．氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得。 （1）氨化硅晶体属于
晶体；（填晶体类型） （2）已知氮化硅的晶体结构中，原子间都以单键相连，且N原子和N原子、Si原子和Si原子不直接相连，同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式
； （3）现用四氯化硅和氮气在氢气气氛保护下，加强热发生反应，可得到较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为
。 liv．某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点，Y位于立方体中心。试分析： （1）晶体中每个Y同时吸引着
个X，每个X同时吸引
着个Y，该晶体化学式为
； （2）晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有______个； （3）晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为
（填角的度数）；
第 7 页 共 25 页
（4）设该晶体的摩尔质量为Mg/mol，晶体密度为ρg/cm，阿伏加德罗常数为NA，则晶体中两个距离最近的X之间的距离为
cm3。 lv．FexO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，x值小于1。测知FexO晶体为ρ为5.71g/cm，晶胞边长（相当于例题2中NaCl晶体正方体结构单元的边长）为4.28×10－103m（相对原子质量：Fe 55.9
O 16.0）。求： （1）FexO中x值为
（精确至0.01）。 （2）晶体中Fe分别为Fe2＋、Fe3＋，在Fe2＋和Fe3＋的总数中，Fe2＋所占分数为_______（用小数表示，精确至0.001）。 （3）此晶体的化学式为
。 （4）Fe在此晶系中占据空隙的几何形状是
（即与O2－距离最近且等距离的铁离子围成的空间形状）。 （5）在晶体中，铁元素的离子间最短距离为
m。 lvi．理想的宏观单一晶体呈规则的多面体外形。多面体的面叫晶面。今有一枚MgO单晶如附图1所示。它有6个八角形晶面和8个正三角形晶面。宏观晶体的晶面是与微观晶胞中一定取向的截面对应的。已知MgO的晶体结构属NaCl型。它的单晶的八角形面对应于它的晶胞的面。请指出排列在正三角形晶面上的原子（用元素符号表示原子，至少画出6个原子，并用直线把这些原子连起，以显示它们的几何关系）。 lvii．石墨的片层与层状结构如右图：其中C―C键长为142pm，层间距离为340pm（1pm＝10－12米）。试回答： （1）片层中平均每个六圆环含碳原子数为
个；在层状结构中，平均每个六棱柱（如ABCDEF―A1B2C3D4E5F6）含碳原子数
个。 （2）在片层结构中，碳原子数、C―C键数、六元环数之比为
。 （3）有规则晶体密度的求算方法：取一部分晶体中的重复单位（如六棱柱ABCDEF―A1B2C3D4E5F6），计算它们的质量和体积，其比值即为所求晶体的密度，用此法可求出石墨晶体的密度为
g/cm（保留三位有效数字）。 lviii．右图所示为PTC元件（热敏电阻）的主要成分――钡钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位。该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为正方体，边长a＝403.1pm，顶点位置为Ti4＋所占，体心位置为Ba2＋所占，所有棱心位置为O2－所占。 （1）写出晶体的化学式
； （2）若将Ti4＋置于晶胞的体心，Ba2＋置于晶胞的顶点，则O2－处于立方体的什么位置？
； 4＋4＋（3）在该物质的晶体中，每个Ti周围与它最邻近的且距离相等的Ti有几个？它们在空间呈什么形状分布？
第 8 页 共 25 页
3（4）指明Ti的氧配位数和Ba的氧配位数
； （5）说明O2－的氧配位情况
； （6）已知O2－半径为140pm，计算Ti4＋半径和Ba2＋半径
； （7）Y2＋和O2－联合组成哪种类型的堆积？
； （8）计算该晶体密度。 lix．已知LiI的晶体与NaCl晶体结构相同。实验测得Li与I之间最近的距离是0.302nm。假定Li＋和Li十都是刚性球。 （1）欲计算得到I和Li的近似半径时，你还必须再作什么假定？ －＋（2）计算I和Li的近似半径。 （3）若用另一种方法测得Li＋的半径约为0.060nm～0.068nm，试验证你的假定是否正确。 lx．金属镍（相对原子质量58.7）是立方面心晶格型式，计算其空间利用率（即原子体积占晶体空间的百分率）；若金属镍的密度为8.90g/cm3，计算晶体中最临近原子之间的距离；并计算能放入到镍晶体空隙中最大原子半径是多少？ lxi．NH4Cl为CsCl型结构，晶胞中包含1个NH+和1个Cl－，晶胞参数a＝387pm。 （1）NH+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NH的半径。 （3）计算NH4Cl晶体密度。 （4）若NH4＋因热运动而转动，H为有序分布，则NH4Cl的几何构型如何？画出晶胞结构示意图。 lxii．已经探明，我国南海跟世界上许多海域一样，海底有极其丰富的甲烷资源。其总量超过已知蕴藏在我国陆地下的天然气总量的一半。据报导，这些蕴藏在海底的甲烷是高压下形成的固体，是外观像冰的甲烷水合物。 （1）试设想，若把它从海底取出，拿到地面上，它将有什么变化？为什么？它的晶体是分子晶体、离子晶体还是原子晶体？你作出判断的根据是什么？
（2）已知每1立方米这种晶体能释放出164立方米的甲烷气体，试估算晶体中水与甲烷的分子比（不足的数据由自己假设，只要假设得合理均按正确论）。 C组 lxiii．SiC是原子晶体，其结构类似金刚石，为C、Si两原子依次相间排列的正四面体型空间网状结构。如右图所示为两个中心重合，各面分别平行的大小两个正方体，其中心为一Si原子，试在小正方体的顶点上画出与该Si最近的C的位置，在大正方体的棱上画出与该Si最近的Si的位置。两大小正方体的边长之比为_______；Si―C―Si的键角为______（用反三角函数表示）；若Si―C键长为a cm，则大正方体边长为_______cm；SiC晶体的密度为________g/cm3。（NA为阿佛加德罗常数，相对原子质量 C.12
Si.28） lxiv．已知金刚石中C－C键长为1.54×10－10m，那么金刚石的密度为
lxv－－＋十－4＋2＋+． LiH及LiF晶体中r（H－）＝140pm，r（F－）＝133pm，熔点分别为：LiH为680℃，第 9 页 共 25 页
LiF为850℃，较为接近，然而生成热差别大，ΔfHm（LiH）＝－90kJ?mol（LiF）＝－612kJ?mol－1。 φ－1及ΔfHmφlxvi．钨酸钠Na2WO4和金属钨在隔绝空气的条件下加热得到一种具有金属光泽的、深色的、有导电性的固体，化学式NaxWO3，用X射线衍射法测得这种固体的立方晶胞的边长a＝3.80×10－10m，用比重瓶法测得它的密度为d＝7.36g/cm3。已知相对原子质量：W 183.85，Na 22.99，O 16.00，阿伏加德罗常数L＝6.022×10mol。求这种固体的组成中的x值（2位有效数字），给出计算过程。 lxvii．2003年3月日本筑波材料科学国家实验室一个研究小组发现首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2?1.3H2O，具有??－CoO2－H2O－Na－H2O－CoO2－H2O－Na－H2O－??层状结构；在以“CoO2”为最简式表示的二维结构中，钴原子和氧原子呈周期性排列，钴原子被4个氧原子包围，Co－O键等长。 （1）钴原子的平均氧化态为
。 （2）以●代表氧原子，以●代表钴原子，画出CoO2层的结构，用粗线画出两种二维晶胞。可资参考的范例是：石墨的二维晶胞是右图中用粗线围拢的平行四边形。 （3）据报道，该晶体是以Na0.7CoO2为起始物，先跟溴反应，然后用水洗涤而得到的。写出起始物和溴的反应方程式。 lxviii．钒是我国丰产元素，储量占全球11％，居第四位。在光纤通讯系统中，光纤将信息导入离光源1km外的用户就需用5片钒酸钇晶体（钇是第39号元素）。我国福州是全球钒酸钇晶体主要供应地，每年出口几十万片钒酸钇晶体，年创汇近千万美元（1999年）。钒酸钇是四方晶体，晶胞参数a＝712pm，c＝629pm，密度d＝4.22g/cm3，含钒25%，求钒酸钇的化学式以及在一个晶胞中有几个原子。给出计算过程。 钒酸钛的化学式：
一个晶胞中的原子数： 计算过程： lxix．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
。 ＋（4）若Ca2离子处于晶胞顶点，写出晶胞中所有离子的分数坐标。 ＋－－23－1lxx．冰晶石（Na3AlF6）用作电解法炼铝的助熔剂。冰晶石晶胞是以大阴离子（AlF63－）构成的面心立方晶格，Na＋可看作是填充在晶格的空隙中，已知冰晶石的密度为2.95g/cm3，Al―F键长181 pm，相对原子质量：Na 23.0；Al 27.0；F 19.0。 （1）指出AlF63－配离子中心离子的杂化轨道类型和配离子空间构型。 （2）指出冰晶石晶体中Na＋在晶胞中所占的位置。 （3）计算冰晶石晶体中Al―Al最短距离。 lxxi．C60分子本身是不导电的绝缘体，但它的金属化合物具有半导体性、超导性。1991年4月Hebard等首先报道掺钾C60有超导性，超导临界温度19K。研究表明KxC60的晶体 第 10 页 共 25 页
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