材料科學基礎 第二版(張聯盟 著)課后習題答案-武漢理工大學出版
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材料科學基礎第二版(張聯盟 著)課后習題答案：第二章晶體結構
2-1 名詞解釋
晶系 晶胞 晶胞參數 空間點陣 晶面指數 晶格能 原子半徑與離子半徑 配位數 離子極化 同質多晶與類質同晶正尖晶石與反正尖晶石反螢石結構 鐵電效應 壓電效應 熱釋電效應 電光效應
2-2 (1)一晶面在x、y、z軸上的截距分別為 2a、3b、 6c，求該晶面的晶面指數;(2)一晶面在x、y、z軸上的截距分別為a/3、b/2、c，求出該晶面的晶面指數。
2-3 在立方晶系晶胞中畫出下列晶面指數和晶向指數：(001)與[ ]，(111)與[ ]，( )與[111]，( )與[236]，(257)與[ ]，(123)與[ ]，(102)，( )，( )，[110]，[，[ ]，[ ]
2-4 定性描述晶體結構的參量有哪些?定量描述晶體結構的參量又有哪些?
2-5 依據結合力的本質不同，晶體中的鍵合作用分為哪幾類?其特點是什么?
2-6 等徑球最緊密堆積的空隙有哪兩種?一個球的周圍有多少個四面體空隙、多少個八面體空隙?
2-7 n個等徑球作最緊密堆積時可形成多少個四面體空隙、多少個八面體空隙?不等徑球是如何進行堆積
的?
2-8 寫出面心立方格子的單位平行六面體上所有結點的坐標。
2-9 計算面心立方、密排六方晶胞中的原子數、配位數、堆積系數。
2-10 根據最密堆積原理，空間利用率越高，結構越穩定，金剛石結構的空間利用率很低(只
有34.01%)，為什么它也很穩定?
2-11 證明等徑圓球六方最密堆積的空隙率為25.9%。
2-12 金屬鎂原子作六方密堆積，測得它的密度為 1.74g/cm3，求它的晶胞體積。
2-13 根據半徑比關系，說明下列離子與O2—配位時的配位數各是多少?已
知rO
2-=0.132nm，rSi
4+=0.039nm，rK
+=0.131nm，rAl
3+=0.057nm，rMg
2+=0.078nm。
2-14 為什么石英不同系列變體之間的轉化溫度比同系列變體之間的轉化溫度高得多?
2-15 有效離子半徑可通過晶體結構測定算出。在下面NaCl型結構晶體中，測得MgS和MnS的晶胞參數均
為a=0.520nm(在這兩種結構中，陰離子是相互接觸的)。
若CaS (a=0.567nm)、CaO(a=0.480nm)和MgO(a=0.420nm)為一般陽離子-陰離子接觸，試求這些晶體中各離子的半徑。
2-16 氟化鋰(LiF)為NaCl型結構，測得其密度為 2.6g/cm3，根據此數據計算晶胞參數，并將此值與你從離子半徑計算得到數值進行比較。
2-17 Li2O的結構是O2-作面心立方堆積，Li+占據所有四面體空隙位置，氧離子半徑為0.132nm。求：
(1)計算負離子彼此接觸時，四面體空隙所能容納的最大陽離子半徑，并與書末附表Li+半徑比較，說明此時O2-能否互相接觸;(2)根據離子半徑數據求晶胞參數;(3)求Li2O的密度。
2-18 MgO和CaO同屬NaCl型結構，而它們與水作用時則CaO要比MgO活潑，試解釋之。
2-19 CaF2的晶胞參數為0.547nm。(1)根據CaF2晶胞立體圖畫出CaF2晶胞在(001)面上的投影圖;
(2)畫出CaF2(110)面上的離子排列簡圖;(3)正負離子半徑之和為多少?
2-20 計算CdI2晶體中的I-及CaTiO3晶體中O2-的電價是否飽和?
2-21 (1)畫出O2-作面心立方堆積時，各四面體空隙和八面體空隙的所在位置(以一個晶胞為結構基元
表示出來);(2)計算四面體空隙數、八而休空隙數與O2-數之比
2-22 根據電價規則，在下面情況下，空隙內各需填入何種價數的陽離子，并對每一種結構舉出—個例子。
(1)所有四面體空隙位置均填滿;(2)所有八面體空隙位置均填滿;(3)填滿—半四面體空隙位置;
(4)填滿—半八面體空隙位置。
2-23 化學手冊中給出NH4Cl的密度為 1.5g/cm3，X射線數據說明NH4Cl有兩種晶體結構，一種為NaCl型
結構，a=0.726nm;另一種為CsCl結構，a=0.387nm。上述密度值是哪一種晶型的?(NH4+離子作為一個單元占據晶體點陣)。
2-24 MnS有三種多晶體，其中兩種為NaCl型結構，一種為立方ZnS型結構，當有立方型ZnS結構轉變為NaCl型結構時，體積變化的百分數是多少?已知CN=6時，rMn
2+=0.08nm，rS
2-=0.184nm;CN=4時，rMn
2+=0.073nm，rS
2-=0.167nm。
2-25 鈦酸鋇是一種重要的.鐵電陶瓷，其晶型是鈣鈦礦結構，試問：(1)屬于什么點陣?(2)這個結構
中離子的配位數為若干?(3)這個結構遵守鮑林規則嗎?請作充分討論。
2-26 硅酸鹽晶體結構有何特點?怎樣表征其化學式?
2-27 硅酸鹽晶體的分類依據是什么?可分為那幾類，每類的結構特點是什么?
2-28 下列硅酸鹽礦物各屬何種結構類
型：Mg2[SiO4]，K[AlSi3O8]，CaMg[Si2O6]，Mg3[Si4O10](OH)2，Ca2Al [AlSiO7]。
2-29 根據Mg2[SiO4]在(100)面的投影圖回答：(1)結構中有幾種配位多面體，各配位多面體間的連接方式怎樣?(2)O2-的電價是否飽和?(3)晶胞的分子數是多少?(4)Si4+和Mg2+所占的四面體空隙和八面體空隙的分數是多少?
2-30 石棉礦如透閃石Ca2Mg5[Si4O11](OH)2具有纖維狀結晶習性，而滑石Mg3[Si4O10](OH)2卻具有片狀結晶習性，試解釋之。
2-31 石墨、滑石和高嶺石具有層狀結構，說明它們結構的區別及由此引起的性質上的差異。
2-32 (1)在硅酸鹽晶體中，Al3+為什么能部分置換硅氧骨架中的Si4+;(2)Al3+置換Si4+后，對硅酸鹽組成有何影響?(3)用電價規則說明Al3+置換骨架中的Si4+時，通常不超過一半，否則將使結構不穩定。
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