晶体学试卷(2)

属立方晶系。对称特点为：C

[SiO4]中的每个氧都成为桥式氧，被公用，这样联结后，无限扩展，就形成了庞大的架

状结构，[SiO4]的联结特征彼此不同，因此，三种石英的结构各有特点。

五．论述分析题（30分）

3．要点

① 硅酸盐矿物的化学组成、结构的总体特征；

② 分述岛状、环状、层状、链状、架状结构的硅酸盐矿物具体结构；

③ 硅酸盐矿物的特征结构的意义（在材料开发研究过程中）

4．要点

⑤ A－高岭石、B－钠长石、C－闪锌矿。

⑥ 高岭石－属二八面体的1∶1型的层状结构的粘土矿物（铝的硅酸盐矿物）。

钠长石－属架状结构的铝硅酸盐矿物，结构中有四方环－曲轴链－庞大的架。 闪锌矿－属立方面心结构，S2－离子呈立方最紧密堆积，位于立方面心的结点位置，Zn2＋离子交错地分布于1/8小立方体的中心，即1/2 的四面体空隙中，CN＋＝CN－＝4；极性共价键，配位型共价晶体。〔ZnS4〕四面体，在空间以共顶方式相连接。 ⑦ 高岭石－含氧盐大类－硅酸盐类－层状硅酸盐亚类－高岭石族－高岭石种。

钠长石－含氧盐大类－硅酸盐类－架状硅酸盐亚类－长石族－钠长石种。

闪锌矿－硫化物大类－闪锌矿、纤锌矿族－闪锌矿种。

⑧ 高岭石－呈六角板状的集合体、片状单体形态。预测：解理发育、比重小、硬度

低、颜色可据吸附离子的不同而有所差异，表面常有吸附水，可作为插层复合材料

的基体材料。

钠长石－呈板状或长柱状单体形态，集合体为致密块状，预测：解理发育、比重较

大、硬度较高，色浅、玻璃光泽、透明度高，可作为高温熔剂使用。

《结晶矿物学》课程测试试题（A）

考试日期： 年 月 日 班 级： 学 号： 姓 名：

成 绩 考试时间：2h ； 满分：100

一.填空（15分）

1. 晶体的基本性质是： 。 2. 等大球体最紧密堆积时，最基本的堆积方式有： 。 3. 决定离子晶体结构的基本因素是： 。 4. 矿物中水的存在方式有： 。 5. 方铅矿常具有立方体的形状，其对称型应为

、属 晶系、该晶系的晶体常数为 。 6. 萤石在碱性介质中，可结晶成 形状，在中性介质中，可结晶成 形状， 在酸性介质中，可结晶成 形状。

7. α—Al2O3结构可看成O2－离子按六方最紧密堆积的方式排列，即形成 形式重

复型，

而Al3＋离子填充于 的 空隙，使化学式成为 。 8. 铝硅酸盐是 。

铝的硅酸盐是 。 所以，铝在硅酸盐中具 作用。

9． 粘土矿物的基本特性是 。 10．高岭石结构属 型，其八面体为 ；滑石结构属 型，其八面体为 。

11．在硅酸盐矿物中， 代替[SiO4]中的硅是一种较为普遍现象，但代替的可能性

由

逐渐减小，而在 的硅酸盐矿物中，这种现象不可能出现。 12．β－ZnS和α－ZnS二者互为 ，其区别主要在于 不同。 13．矿物的弹性与挠性主要的区别在于 。 14．某矿物通过测定，其Ne =1.632，No =1.640，该矿物为 突起，提升镜筒，贝克线

向

方向移动。

15．某矿物的主折射率值分别为：1.616；1.609；1.606，则该矿物属 轴晶，光性符号

为 ，

其最大双折率为 ；其垂直于Bxa切面上光率体的特征为 。 二．判断（正确的打√、错误的打╳ ） （10分）

1． 立方最紧密堆积中最紧密排列层为（111）；而六方最紧密堆积中的最紧密排列层为（0001）。

（ ）

2． R+/R-的比值在0.225—0.414范围内时，其配位数为6，配位多面体形状为八面体。（ ） 3． α－石英在870C时，与α－磷石英之间的转变为位移型转变。 （ ）

- 4． 萤石CaF2结构中，Ca2+离子作面心立方最紧密堆积，F 离子填满所有四面体孔隙。（ ）

o

5． 高岭石与滑石属层状硅酸盐结构，层间靠范德华力连接，因而，二者属同一晶体结构，

除元素不同外，没有结构差异。 （ ）

6． 长石是由[SiO4]相互连成的曲轴状链，向平行于a轴方向发展，因而长石属链状硅酸盐

结构的晶体。 （ ）

7． 在MgAl2O4结构中，O2-可看成是按六方紧密堆积排列的，Mg2+充填于1/2的四面体空隙，

而Al3+充填于1/8的八面体空隙中。 （ ）

8． 二八面体和三八面体的根本区别在于八面体的数量不同。 （ ）

9． 在描述矿物的光性时，把具有“ No< Ne ”特征的光率体叫一轴晶正光性的光率体。

（ ）

10．二轴晶负光性的矿物，其垂直于Bxa切面上光率体特征为长短半径是 Nm、Np的椭圆。

（ ）

三．问答（20分）

1. 有一种矿物经电镜分析，确定其为片状晶体。差热分析表明，它在150℃－250℃脱去

层间水，在700℃脱去结构水，800℃－900℃发生分解反应。其他实验表明这种矿物具有很特征的膨胀性、吸附性和离子交换性。常用于漂白、过滤、净化等工艺。指出这种矿物的名称，简要说明其判断依据并预测该矿物的其它物理性质。

2. 指出单偏光显微镜的装置特点，说明在该系统下可观测晶体的哪些光学性质？如何测定

相邻的两种矿物之间相对折射率值的大小？ 四．计算与简答（25分）

1．试计算等大球体在立方密堆积中空间堆积系数K=？

2． 画出钙钛矿的结构图，分析其结构，并用Pauling规则详细说明钙钛矿结构是否符合该

规则。

3．画出MgO的（110）及（111）晶面上的原子排列图。

4．说明晶体场理论的要点，并用晶体场理论解释尖晶石晶体结构。 5． 简要说明α－石英，α－方石英，α－鳞石英的结构特点。 五．论述分析题（30分） 1．试述硅酸盐矿物结构的特点。 2．有A、B、C三种晶体其化学式分别为

A：Al4[Si4O10](OH)8 B：Na[AlSi3O8] C：β－ZnS ① 写出A、B、C三种矿物的种名。 ② 描述三种矿物的晶体结构特征。 ③ 指出三种矿物在矿物学中分类的位置。

④ 对比A、B矿物的形态并预测这两种晶体的特征物理性质。

2 一、填空题（每空0.5分，共17分）

3 1．晶体的基本性质有 、 、 、 、

和 。 4 5 2．结晶学中，{hkl}是 符号，（hkl）是 符号，[hkl]是 符号。 6 7 3．空间群国际符号P42/mnm中，P表示 、42表示 、n表示 、m表示 、属于 晶系。 8

9 4．矿物中的水，据其存在形式及在结构中的作用分为 、 、 、 和 。 10

11 5．等大球最紧密堆积有 和 两种基本形式，球体之间存在 和 两种空隙类型。 12 13 6．按最外层电子构型。通常将阳离子划分为 、 和 等三种离子类型。 14 15 7．矿物的颜色，据其产生的原因通常可分为 、 和 三种。 16

17 8．根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性大致分为三种基本类型： 、 、 。 18

19 9．正长石常见的双晶是 ，斜长石的双晶是 。

20

21 二、名词解释：（每个2分，共10分）

22 1． TOT型结构 2． 对称型 3． 尖晶石型结构 4． 矿物的硬度 5． 类质同像

23

24 三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中（各写出一种，共6分）。

符 号 晶 系 四方晶系 等轴晶系 {100} {110} {111} 一、填空题 1.自限性、均匀性、对称性、各向异性、最小内能性、稳定性 2.单形、晶面、晶棱/晶带 3.原始格子、四次中性螺旋轴、对角线滑移面、对称面、四方

4.吸附水、结晶水、结构水、层间水、沸石水

5.立方最紧密堆积、六方最紧密堆积、四面体、八面体 6.惰性气体型、铜型、过渡型 7.自色、他色、假色 8.一向延长型、二向延长型、三向延长型 9.卡斯巴双晶、聚片双晶 二、名词解释

TOT型结构：层状硅酸盐的一种基本结构单元层，它是由两层四面体层和一层八面体层构成。其中T代表四面体层，O代表八面体层。

对称型：宏观晶体中，所有对称要素的组合。例如：立方体的对称型为m3m。 尖晶石型结构：是A2+B3+2O4型氧化物的一种结构。O2-作立方最紧密堆积，A2+充填1/8的四面体空隙，B3+充填1/2的八面体空隙的结构。尖晶石就具有这种结构。

矿物的硬度：是指矿物抵抗外界刻划、挤压等作用的能力。摩氏硬度是一种常用的矿物的硬度描述方法。

类质同像：是指晶体结构中，某种质点被相似的质点所替代，键型和晶格类型不变，只是在晶胞参数略有变化，宏观性质有所改变的现象。

三、将下列单形符号所表示的几何单形名称填入表中

符 号 晶 系 四方晶系 等轴晶系

{100} 四方柱 立方体 {110} 四方柱 菱形十二面体 {111} 四方双锥/单锥 八面体/四面体

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