材料科学基础(张联盟)课后习题参考答案

一 、晶体结构 1、略。 2、解：（1）h:k:l=1/2:1/3:1/6=3:2:1,∴该晶面的米勒指数为（321）；（2）（321） 3、略。 4、略。 5、解：MgO 为 NaCl型，O2-做密堆积，Mg2+填充空隙。rO 2- =0.140nm，rMg2+=0.072nm，z=4，晶胞中质点体积：(4/3× πr O 2-3+4/3× πrMg2+ 3)× 4，a=2(r++r-)，晶胞体积=a3，堆积系数=晶胞中 MgO 体积/晶胞体积=68.5%，密度=晶胞中 MgO质量/晶胞体积=3.49g/cm3。 6、解：体心：原子数 2，配位数 8，堆积密度 55.5%； 面心：原子数 4，配位数 6，堆积密度 74.04%； 六方：原子数 6，配位数 6，堆积密度 74.04%。 7、解：u=z1z2e2N0A/r0× (1-1/n)/4πε0，e=1.602× 10-19，ε0=8.854× 10-12，N0=6.022× 1023，NaCl：z1=1，z2=1，A=1.748，nNa+=7，nC l-=9，n=8，r0=2.81910-10m，u NaCl=752KJ/mol；MgO：z1=2，z2=2，A=1.748，nO2-=7，nMg2+=，n=7，r0=2.1010m，uMgO=392KJ/mol； uMgO> uNaC l，∴MgO 的熔点高。 8、略。 9、解：设球半径为 a，则球的体积为 4/3πa3，求的 z=4，则球的总体积（晶胞）4× 4/3πa3， 立 方 体 晶 胞 体 积 ： (2a)3=16a3， 空 间 利 用 率 =球 所 占 体 积 /空 间 体 积=74.1%， 空 隙 率 =1-74.1%=25.9%。 10、解： ρ=m/V晶 =1.74g/cm3， V=1.37× 10-22。 11、解： Si4+ 4；K+ 12；Al3+ 6；Mg2+ 6。 12、略。 13、解： MgS 中 a=5.20?， 阴离子相互接触， a=2r-， ∴rS2-=1.84?；CaS 中a=5.67?， 阴-阳离子相互接触， a=2(r++r-)， ∴rCa 2+=0.95?；CaO 中 a=4.80?， a=2(r++r-)， ∴rO 2-=1.40?；MgO 中 a=4.20?， a=2(r++r-)， ∴rMg2+=0.70?。 14、解： LiF 为 NaCl型结构， z=4， V=a3， ρ=m/V=2.6g/cm3， a=4.05?， 根据离子半径 a1=2(r++r-)=4.14?， a0.301?， ∴O2-不能互相接触; （2）体 对角线=a=4(r++r-)， a=4.665?；（3）ρ=m/V=1.963g/cm3. 16、略。 17、解：rMg2+与 rC a2+不同，rC a2+> rMg2+，使 CaO 结构较 MgO 疏松，H2O 易于进入，所以活泼。 ...