2021年結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)試題及答案

1、*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07考試課程名稱：結(jié)晶學(xué) 學(xué)時：40學(xué)時歐陽光明（2021.03.07）考試方法：開卷、閉卷、口試、口試、其它考試內(nèi)容：一、填空題（每空0.5分，共10分）1 .晶體的對稱不但體現(xiàn)在上，同時也體現(xiàn)在上。2 .中級晶族中，L2與高次軸的關(guān)系為。3 .下面的對稱型國際符號對應(yīng)晶系辨別為：23為晶系，32為晶系， mm2為晶系，6mm為晶系。4 .金剛石晶體的空間群國際符號為Fd3m,其中F暗示，d暗示，根 據(jù)其空間群符號可知金剛石屬于晶系，其宏觀對稱型的全面符號為。5 .正長石通常發(fā)育雙晶，斜長石發(fā)育雙晶。6 .晶體中的化學(xué)鍵可以分為、和等五種。7 .最緊密聚積原理

2、適用于晶格和晶格的晶體。二、選擇題（每題1分，共10分，前4題為單選）1 .對同一種晶體而言，一般說來年夜晶體的晶面數(shù)與小晶體的晶面 數(shù)，哪個更多？ 0A、年夜晶體的 B、小晶體的 C、一樣多 D、以上均毛 病2 .類質(zhì)同象中，決定對角線法例的最主要因素是：OA、離子類型和鍵型 B、原子或離子半徑 C、溫度 D、壓力*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.073 .具有Li4和Li6的晶體的共同點是：()A、有L2 B、無P C、無C D、有垂直的P4 .關(guān)于布拉維法例說法不正確的是：()A、實際晶體的晶面往往平行于面網(wǎng)密度年夜的面網(wǎng)B、面網(wǎng)密度越年夜，與之平行的晶面越重要C、面網(wǎng)密度越年夜，與之平行

3、的晶面生長越快D、面網(wǎng)密度越年夜，與之平行的晶面生長越慢5 .可以與四面體相聚的單形有()A、四面體 B、立方體 C、八面體 D、四方柱 E、斜 方雙錐6 .黃鐵礦晶體通常自發(fā)地生長成為立方體外形,這種現(xiàn)象說明晶體具 有0性質(zhì)：A、自限性 B、均一性 C、異向性 D、對稱性7 .下面說法中正確的有：()A、準(zhǔn)晶體具有近程規(guī)律B、非晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律C、準(zhǔn)晶體具有遠(yuǎn)程規(guī)律 D、非晶體具有近程規(guī)律8 .某晶面在X、Y、Z軸上截距相等，該晶面可能的晶面符號有0A、(hhl) B、(hkl) C、(1011) D、(hh而)9 .同一晶帶的晶面的極射赤平投影點可能呈現(xiàn)的位置有()A、基圓上 B、直徑上

4、C、年夜圓弧上 D、小圓弧上10 .關(guān)于有序無序現(xiàn)象說法正確的有0A、有序無序是一種特殊的類質(zhì)同象B、形成的溫度越高晶體越有序*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07C、形成的溫度越高晶體越無序D、有序無序是一種特殊的同質(zhì)多象三、名詞解釋（5個，每個2分，共10分）1.平行六面體 2.晶體對稱定律 3.空間群 4.雙晶律 5.多 型四、問答題（29分）1 .石鹽（NaCl）晶體的空間群為Fm3m,請在石鹽晶體結(jié)構(gòu)平面示意 圖（下圖a, b）中辨別以氯離子和鈉離子為研究對象，畫出各自的 平面格子的最小重復(fù)單位。它們的形態(tài)相同嗎？為什么？（6分）2 .簡述同質(zhì)多象的概念、同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變的類型，并舉例說明

5、。（8分）3 .判斷下列晶面與晶面,晶面與晶棱,晶棱與晶棱之間的空間關(guān)系（平 行、垂直或斜交）：（8分）1）等軸晶系和斜方晶系晶體：（。01）與（。10）與010, （HD 與111, （110）與（010）o2）三、六方晶系晶體：（10i0）與（0001）, （1010）與（1120）, （1010）與（1011）, （0001）與（1120）o結(jié)晶學(xué)（40學(xué)時）試題參考謎底一、填空題1 .幾何外形、物理性質(zhì)2 .垂直3 .等軸、三方、斜方、六方4 .面心格子、金剛石滑移面、等軸、3L44L36L29PC5 .卡斯巴、鈉長石律聚片6 .離子鍵、共價鍵、金屬鍵、分子鍵、氫鍵7 .金屬、離子*歐

6、陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07二、選擇題l.B 2.B 3.C 4.C 5.AB 6.ACD 7.ACD 8.ABD 9.ABC10.CD三、名詞解釋1 .平行六面體：空間格子中最小的重復(fù)單位，由兩兩相互平行的六個 面圍限起來的。2 .晶體對稱定律：晶體中只存在1次、2次、3次、4次和6次對稱軸, 不會呈現(xiàn)5次以及6次以上的對稱軸。3 .空間群：晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，對稱要素的組合。由于它們不交于一點, 且能夠用數(shù)學(xué)的群來暗示，顧稱為空間群。4 .雙晶律：雙晶結(jié)合的規(guī)律，通經(jīng)常使用雙晶要素和雙晶結(jié)合面來暗Zjo5 .多型：一種元素或化合物以兩種或兩種以上的層狀結(jié)

7、構(gòu)存在的現(xiàn) 象，不合層狀結(jié)構(gòu)之間單位層是相同的，僅僅是層的堆垛方法不合 四、問答題1 .答：（平面格子見下圖）相同。因為空間格子是反應(yīng)晶體的格子構(gòu) 造規(guī)律性的幾何圖形。同一種晶體它的規(guī)律性是相同的，與選取的 對象無關(guān)。因此，依照不合研究對象所畫的平面格子相同。2 .答:同質(zhì)多像是指化學(xué)成分相同的物質(zhì),在不合的物理化學(xué)條件下, 形成結(jié)構(gòu)不合的若干種晶體的現(xiàn)象。其轉(zhuǎn)變類型根據(jù)變體間相互轉(zhuǎn)換關(guān)系可以分為：1）雙變性轉(zhuǎn)變，即兩變體之間的轉(zhuǎn)變是雙向的，其轉(zhuǎn)變過程快速 且是可逆的。如： 石英"> 石英2）單變性轉(zhuǎn)變，兩變體之間的轉(zhuǎn)變是單向的，其轉(zhuǎn)變過程緩慢，且只在升溫過程中產(chǎn)生。*歐陽光明

8、*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07如：石英一 2鱗石英一方石英其轉(zhuǎn)變類型根據(jù)不合變體間的結(jié)構(gòu)關(guān)系來看，可以分為：1)重建式轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變時晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了完全改組，包含鍵性、配 位態(tài)及聚積方法等的變更，再重新建立起新變體的結(jié)構(gòu)。如：金剛石和石墨間的轉(zhuǎn)變2)移位式轉(zhuǎn)變，不涉及鍵的破壞和重建，只是結(jié)構(gòu)中原子或離子 稍作位移，鍵角有所修改，相當(dāng)于整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了一定的變形。如：石英和石英之間的轉(zhuǎn)變3)有序無序轉(zhuǎn)變，同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無序態(tài)與有序態(tài)之間的轉(zhuǎn) 變。如：黃銅礦(CuFeS2)晶體中Fe2+和Cu2+之間的有序態(tài)和無序態(tài) 的轉(zhuǎn)變3 .答：等軸晶系：垂直、垂直、垂直、斜交斜

9、方晶系：垂直、垂直、斜交、斜交三、六方晶系：垂直、斜交、斜交、垂直4 .答：1) 4, 72) 13) 2, 3, 5, 6, 8, 94) 3, 45) 5, 86) 2, 5, 87) 9考試課程名稱：礦物學(xué) 學(xué)時：40學(xué)時考試方法：開卷、閉卷、口試、口試、其它考試內(nèi)容：一、名詞解釋(每個2分，共10分，謎底寫在答題紙上)*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.071 .晶體習(xí)性2.克拉克值 3.假像4.條痕 5.鋁硅酸鹽二、填空題（每空0.5分，共12分）1、地殼中化學(xué)元素散布最多的8種元素為，因此，地殼中和年夜類 礦物散布最廣。2 .白云石CaMgCO32和鎂方解石（Ca,Mg）CO3中的Ca

10、2+和Mg2+ 間的關(guān)系辨別為和。3 .礦物中的水分為、和等三種基本類型，卵白石（SiO2-iiH2O）中 的水為水，水鎂石（Mg（OH）2）中的水為水。4 .組成軟玉的主要礦物為和。5 .具有正尖晶石型結(jié)構(gòu)的礦物有，具有反尖晶石型結(jié)構(gòu)的礦物有。6 .正長石罕見雙晶，斜長石罕見雙晶。7 .A12S25有、和等三種同質(zhì)多相變體，其中為鋁的鋁硅酸鹽。8 .具有TOT型結(jié)構(gòu)單位層的礦物有和，具有TO型結(jié)構(gòu)單位層的礦 物有和。三、選擇題（每個1分，共14分。前7個為單選）1、常與硫元素相結(jié)合形成硫化物的離子為：0A、惰性氣體型 B、銅型C、過渡型 D、以上均可2、珍珠光澤經(jīng)常呈現(xiàn)在下面那些部位：0A、

11、解理面上 B、斷口上 C、裂開面上 D、晶面上3、綠柱石呈現(xiàn)綠色是因為：（）A、含有色素離子B、色心 C、含有雜質(zhì)包裹體D、干涉效應(yīng)4、方鉛礦經(jīng)常與閃鋅礦、黃鐵礦在一起呈現(xiàn)，它們間的關(guān)系為：0 A、共生 B、伴生 C、世代 D、假像5、在KAlSi3O8的三種有序無序變體中，透長石對應(yīng)：（）*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07A、完全無序態(tài)B、完全有序態(tài) C、部分有序態(tài) D、均有可能6、聚片雙晶紋呈現(xiàn)在：0A、晶面上 B、解理面上 C、斷口上 D、以上均可7、高溫石英轉(zhuǎn)釀成高溫石英后仍保存其原來的六方雙錐的外形，此 種現(xiàn)象稱為：（）A、蝕像 B、假像 C、副像 D、類質(zhì)同像8、二向延長性晶體的

12、形態(tài)可以描述為：（）A、柱狀 B、板狀 C、鱗片狀 D、纖維狀9、關(guān)于褐鐵礦描述正確的有：0A、是一種礦物B、是混合物C、可用于煉鐵 D、是鐵礦石的風(fēng)化產(chǎn)品10、具有金剛光澤的礦物，它的透明度可以是：（）A、透明 B、不透明 C、半透明 D、以上均可11、下面礦物中，石英的異種有：（）A、水晶 B、瑪瑙 C、燧石 D、芙蓉石12、硬度中等的礦物有：（）A、石膏 B、正長石 C、磷灰石 D、方解石13、具有NaCl型衍生結(jié)構(gòu)的礦物有：（）A、黃鐵礦 B、橄欖石 C、方解石 D、重晶石14、以下礦物中，屬于化學(xué)計量礦物的有：（）A、鐵閃鋅礦B、磁黃鐵礦C、黃鐵礦D、黃銅礦四、問答題（共24分）1

13、.從晶體化學(xué)的角度說明金剛石和石墨的性質(zhì)差別。（7分）2 .下圖是云母型晶體的結(jié)構(gòu)示意圖，請在圖中標(biāo)出下列結(jié)構(gòu)單位：*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07a.四面體片b.八面體片c.結(jié)構(gòu)單位層d.層間域并請指出云母型晶體的結(jié)構(gòu)單位層類型。（5分）3 .閃鋅礦有深色和淺色之分，同時其他光學(xué)性質(zhì)相應(yīng)地也各有所不 合，請解釋其原因所在。（6分）4 .斜方輝石與單斜輝石礦物的解理面符號不合,解理夾角是否一樣？ 為什么？請簡單圖示說明。（6分）礦物學(xué)（40學(xué)時）參考謎底一、 名詞解釋1 .晶體習(xí)性:在一定的外界條件下，礦物晶體經(jīng)常生長出的習(xí)見形態(tài), 稱為晶體習(xí)性。2 .

14、克拉克值：元素在地殼中平均的百分含量，通常有質(zhì)量克拉克值和 原子克拉克值兩種暗示辦法。4 .條痕：礦物粉末的顏色。是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。5 .鋁硅酸鹽：在硅酸鹽類中，A13+以四次配位的形式，進入至IJSiO4 四面體中，替代一部分Si4+,這種硅酸鹽稱為鋁硅酸鹽。二、填空題1.0、Si、Ak Fe、Ca、Na、K、Mg氧化物和氫氧化物含氧鹽2 .復(fù)鹽中兩種固定占位的陽離子類質(zhì)同象3 .吸附水結(jié)晶水結(jié)構(gòu)（化合）水吸附結(jié)構(gòu)（化合）4 .透閃石陽起石5 .尖晶石（錯鐵礦）磁鐵礦6 .卡斯巴鈉長石律聚片7 .紅柱石藍(lán)晶石矽線石矽線石8 .滑石（云母）葉臘石（綠泥石）高嶺石蛇紋石三、選擇題15 B

15、 A A A A*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07610 D C BC BCD AC 1114 ABCD CD AC ACD 四、問答題1 .答：金剛石和石墨的化學(xué)成分相同，但它們的晶體結(jié)構(gòu)和晶格類型 有較年夜差別，從而招致了它們宏觀形態(tài)和物理性質(zhì)上存在很年夜 的差別。金剛石的空間格子為立方面心格子，晶格中質(zhì)點以共價鍵 聯(lián)結(jié)，是典范的原子晶格晶體。其物理性質(zhì)顯示原子晶格的特點： 硬度高，光澤強，具脆性，不導(dǎo)電。石墨的空間格子為三方或六方 格子，層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)具共價鍵一金屬鍵，層間為分子鍵。表示在 物理性質(zhì)上為晶體具明顯的異向性，具 0001 ）極完全解理（

16、層狀 結(jié)構(gòu)招致），硬度低（分子鍵引起），金屬光澤，電的良導(dǎo)體（金屬 鍵存在）。2 .答：結(jié)構(gòu)單位層是指層狀礦物的晶體結(jié)構(gòu)中最小的重復(fù)單位。云母 結(jié)構(gòu)單位層的類型是TOT型。層狀硅酸鹽的四個基本結(jié)構(gòu)見下圖所 7Jo3 .答：這是由于閃鋅礦化學(xué)成分不合而招致的差別。在自然界中，閃 鋅礦（ZnS）中的Zn2+比較容易被Fe2+替代，形成類質(zhì)同像混晶。 當(dāng)替代水平較少時，Zn2+與S2以共價鍵連接。礦物顯示出原子晶格 晶體的光學(xué)性質(zhì)，例如：較淺的顏色，同時條痕也很淺，礦物透明, 并且是金剛光澤。當(dāng)替代水平較年夜時，F(xiàn)e2+與S2之間的化學(xué)鍵作 用顯現(xiàn)，這兩種元素間的化學(xué)鍵向金屬鍵過渡，從而招致礦物顯示

17、 出一定金屬晶格晶體的光學(xué)性質(zhì)，例如：顏色變深，條痕變深，半 透明甚至不透明，半金屬光澤等。4 .答：斜方輝石的解理面符號為210,單斜輝石的解理面符號為 110。但它們的夾角相同。這是因為兩個輝石亞族的礦物的結(jié)構(gòu)形 式一樣，產(chǎn)生解理的原因相同，因此產(chǎn)生的解理形態(tài)、夾角和品級*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07均應(yīng)相似。它們的解理面符號不合的原因是斜方輝石的a0（1.8221.824nm）剛好是單斜輝石a0 （0.9700.982nm）的兩倍，而bO和cO值均很是相似，從而招致解理符號辨別為210和110（見 下圖示）?？荚囌n程名稱：結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué) 學(xué)時：6

18、0學(xué)時考試方法：開卷、閉卷、口試、口試、其它考試內(nèi)容：一、填空題（每空0.5分，共17分）1 .晶體的基賦性質(zhì)有、和。2 .結(jié)晶學(xué)中，hkl是符號，（hkl）是符號，hkl是符號。3 .空間群國際符號P42/mnm中，P暗不、42暗小、n暗小、m暗不、 屬于晶系。4 .礦物中的水，據(jù)其存在形式及在結(jié)構(gòu)中的作用分為八、和。5 .等年夜球最緊密聚積有和兩種基本形式，球體之間存在和兩種空 隙類型。6：按最外層電子構(gòu)型。通常將陽離子劃分為、和等三種離子類型。7 .礦物的顏色，據(jù)其產(chǎn)生的原因通常可分為、和三種。8 .根據(jù)晶體在三維空間的發(fā)育水平，晶體習(xí)性年夜致分為三種基本 類型:、。9 .正長石罕見的雙

19、晶是，斜長石的雙晶是。二、名詞解釋：（每個2分，共10分）1. TOT型結(jié)構(gòu)2.對稱型 3.尖晶石型結(jié)構(gòu)4.礦物的硬度 5.類質(zhì)同像四、問答題（25分）1、舉例說明礦物解理產(chǎn)生的原因。（6分）2、以Si為原始幾何點，找出它的相當(dāng)點，畫出空間格子的平面格子 （A圖）；以O(shè)為原始幾何點，找出它的相當(dāng)點，畫出相應(yīng)的空間格 子的平面格子（B圖）。這兩種情況下畫出的平面格子相同嗎？為什 么？（6分）3、試從晶體化學(xué)的角度解釋A12SiO5的同質(zhì)多象現(xiàn)象，并闡發(fā)它們 所代表的溫度壓力條件？（7分）4、層間域是什么？層間域中的內(nèi)容會影響礦物的哪些特性？（6分） 結(jié)晶學(xué)及礦物學(xué)（60學(xué)時）試題參考謎底一、填空

20、題1.自限性、均勻性、對稱性、各向異性、最小內(nèi)能性、穩(wěn)定性*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.072 .單形、晶面、晶棱/晶帶3 .原始格子、四次中性螺旋軸、對角線滑移面、對稱面、四方4 .吸附水、結(jié)晶水、結(jié)構(gòu)水、層間水、沸石水5 .立方最緊密聚積、六方最緊密聚積、四面體、八面體6 .惰性氣體型、銅型、過渡型7 .自色、他色、假色8 .一向延長型、二向延長型、三向延長型9 .卡斯巴雙晶、聚片雙晶二、名詞解釋TOT型結(jié)構(gòu)：層狀硅酸鹽的一種基本結(jié)構(gòu)單位層，它是由兩層四面 體層和一層八面體層構(gòu)成。其中T代表四面體層，O代表八面體層。 對稱型：宏觀晶體中，所有對稱要素的組合。例如：立方體的對稱 型為m3m

21、o尖晶石型結(jié)構(gòu)：是A2+B3+2O4型氧化物的一種結(jié)構(gòu)。02作立方最 緊密聚積，A2+充填1/8的四面體空隙，B3+充填1/2的八面體空隙 的結(jié)構(gòu)。尖晶石就具有這種結(jié)構(gòu)。礦物的硬度：是指礦物抵當(dāng)外界刻劃、擠壓等作用的能力。摩氏硬 度是一種經(jīng)常使用的礦物的硬度描述辦法。類質(zhì)同像：是指晶體結(jié)構(gòu)中，某種質(zhì)點被相似的質(zhì)點所替代，鍵型 和晶格類型不變，只是在晶胞參數(shù)略有變更，宏觀性質(zhì)有所修改的 現(xiàn)象。三、將下列單形符號所暗示的幾何單形名稱填入表中符號晶系100110(111四方晶系四方柱四方柱四方雙錐/單錐等軸晶系立方體菱形十二面體八而體/四而體*歐陽光明*創(chuàng)編2021.03.07四、問答題1 .答：解

22、理的產(chǎn)生產(chǎn)格受其晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)因素（晶格、化學(xué)鍵類型及 其強度和散布）的控制，常沿面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的面網(wǎng)產(chǎn)生。下 面依照晶格類型，將解理產(chǎn)生的原因辨別描述如下：1）在原子晶格中，各標(biāo)的目的的化學(xué)鍵力均等，解理面面網(wǎng)密 度最年夜的面網(wǎng)。例如：金剛石晶體的解理沿111產(chǎn)生。2）離子晶格，因靜電作用，解理沿由異號離子組成的、且面網(wǎng)間 距年夜的電性中和面網(wǎng)產(chǎn)生，例如：石鹽的解理沿100產(chǎn)生；或者, 解理面兩層同號離子層相鄰的面網(wǎng)，例如：螢石的解理沿111產(chǎn) 生。3）多鍵型的分子晶格，解理面由分子鍵聯(lián)結(jié)的面網(wǎng)，例如：石 墨的解理沿0001產(chǎn)生。4）金屬晶格，由于失去了價電子的金屬陽離子為彌漫于整個晶格 內(nèi)的自由電子所聯(lián)系，晶體受力時很容易產(chǎn)生晶格滑移而不致引起 鍵的斷裂。故金屬晶格具強延展性而無解理。2 .答：圖A中藍(lán)色的圖形為Si為研究對象所畫的平面格子，圖B中 藍(lán)色的圖