高中化学 请讲第（4）和第（5）问
刚空闲下来。前面的元素推断过程发到你Q里了。D是铝，因此LiDH4就是LiAlH4.
AlH4-,判断其立体构型，就是判断其杂化类型。铝外层3个价电子，加上4个氢的，再加一个负电荷的电子共计8个，8个电子需要4个轨道。因此sp3杂化。 正四面体结构，跟甲烷一样。
乙酸分子中甲基那个碳是sp3杂化，羧基碳是sp2杂化。
σ键就是单键，π键就是双键。
数一数就好了7个σ键，1个π键，就是粗线的那个。以后碰到让你数键的，就画个图，单键全是σ，双键的话一个是σ一个是π，三键的话，一个是σ两个是π。就这么数就好了。
离子晶体中的配位数是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。数数看，一个镁最邻近的氧就是上下左右前后，共计6个。
之前的题目问密度，现在反过来算边长，算边长就是算体积。晶胞的密度跟其他密度的算法没有本质上的区别。就是质量÷体积=密度。
黑点是镁白圈是氧。镁处于棱上，被4个晶胞公用，所以要×1/4，中心1个。
12条棱×1/4+1=4个镁。
氧在顶点和面上，8个顶点，6个面，8×1/8+6×1/2=4
一个晶胞有4个氧化镁，一个氧化镁是40/NA 克，4个就是160/NA克。
160/NA ÷ 边长³=a
边长=3√160/(NA·A）
（1）从外观无法区分三者，但用X光照射挥发现：晶体对X射线发生衍射，非晶体不发生衍射，准晶体介于二者之间，因此通过有无衍射现象即可确定，
故答案为：X射线衍射；
（2）26号元素Fe基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，可知在3d上存在4个未成对电子，失去电子变为铁离子时，先失去4s上的2个电子后失去3d上的1个电子，因此Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5，硫氰化铁为血红色，
故答案为：4；1s22s22p63s23p63d5；血红色；
（3）乙醛中甲基上的C形成4条σ键，无孤电子对，因此采取sp3杂化类型，醛基中的C形成3条σ键和1条π键，无孤电子对，采取sp2杂化类型；1个乙醛分子含有6个σ键和一个π键，则1mol乙醛含有6molσ键，即6NA个σ键；乙酸分子间可形成氢键，乙醛不能形成氢键，所以乙酸的沸点高于乙醛；该晶胞中O原子数为4×1+6×
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故答案为：sp3、sp2；6NA；乙酸存在分子间氢键；16；
（4）在Al晶体的一个晶胞中与它距离相等且最近的Al原子在通过这个顶点的三个面心上，面心占
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| m |
| V |
| 4×27g |
| NA×(0.405×10?7cm)3 |
| 4×27 |
| 6.02×1023×(0.405×10?7)3 |
故答案为：
| 4×27 |
| 6.02×1023×(0.405×10?7)3 |
(1)处于顶点上的粒子同时为8个晶胞共有，每个粒子有1/8属于该晶胞；
(2)处于棱上的粒子同时为4个晶胞共有，每个粒子有1/4属于该晶胞；
(3)处于面上的粒子同时为2个晶胞共有，每个粒子有1/2属于该晶胞；
(4)处于晶胞内的粒子，则完全属于该晶胞。
晶胞是六棱柱结构，顶点上的粒子实际为晶胞占有1/6个，棱上的粒子实际为晶胞占有1/3个，面上的粒子实际为晶胞占有仍为1/2个，
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第 45 卷 第 12 期2000 年 6 月简 报1264常数εr, 采用 TRC-1 型准静态电滞回线测量仪测量晶体的电滞回线. 将晶体加工成厚度为 1mm, 边长为 6 mm 的正方形晶片, 晶片厚度方向平行于 b 向, 即晶片大面垂直于 b 向, 在其两个大面上镀金电极后得测试样品, 该样品经极化处理后进行各种性质测试.2 实验2.1 晶体生长形态按上节的方法和条件生长出了数块 GLTGS 晶体, 其中之一的 c 向俯视图如图 1(a)所示,其他几块晶体与之类似, 图 1(b)为与之对照的纯 TGS 晶体. 由图 1 可见, GLTGS 晶体的外形与纯 TGS 相比, 总的来看变化不大, 但有些晶面如{212}, {203}, {0 11}以及{001}等面族的大小和形态均发生了变化, 这些晶面不再是严格的平面, 而是微有凸起或有小晶面出现, 并使原来的晶棱也不规则了, 同时又出现了一些额外的不规则晶棱, 如图 1(a)中的 1,2,3,4 等. 这些不规则晶棱与晶面的出现也无明显规律性, 即不同块晶体出现不规则晶面和晶棱的数目和位置均不相同. 但这类面和棱的不规则性均出现在晶体的{212},{203},{011},{001} 面族区域, 在这些区域的晶体内部并无宏观缺陷, 而[001]晶带所属各晶面(平行于 c 向的柱面, 即图中边缘各直线所示晶面)和[101]晶带所属各晶面(如)111(, )111(, )211(, )121(等晶面)也未见明显变化. 另外在晶体样品的加工过程中发现, GLTGS 晶体的(010)解理性比纯 TGS 晶体明显减弱.2.2 晶体单胞参数的测量采用 X 射线单晶衍射仪精确测定了 GLTGS 晶体的单胞参数, 并在同样条件下测定了纯TGS 晶体的单胞参数, 结果列于表 1.表 1 GLTGS 与 TGS 晶体的单胞参数单胞参数a0/nmb0/nmc0/nm/(°)/(°)/(°)V/nm3TGS0.572 681.264 540.916 9689.964105.53490.0670.639 78GLTGS0.573 251.264 000.916 2390.045105.53990.0120.639 63可见, 与纯 TGS 相比, GLTGS 晶体的 a0有所增大, 而 b0和 c0则有所减小, 总的结果其单胞体积比 TGS 晶体的略有减小.2.3 晶体热释电性能分别测定了 GLTGS 晶体的热释电系数 p 随温度 T 的变化曲线 介电常数εr与温度 T 的关系曲线以及不同温度下的电滞回线, 如图 24 所示, 其中图 4 为 GLTGS 晶体在 27. 8 时的电滞回线.图 1 GLTGS(a)和 TGS(b)晶体 c 向俯视图
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简 报第 45 卷 第 12 期2000 年 6 月1265由图 24 可见, GLTGS 晶体的热释电系数明显地高于纯 TGS 晶体, 介电常数也比纯 TGS的高, 随温度的变化趋势与纯 TGS 相似. 与纯 TGS 一样, GLTGS 晶体的内偏压场 Eb= 0, 但矫顽电场 Ec约为纯 TGS 的 2 倍.为了更清楚地展现出 GLTGS 晶体的热释电性能, 现将 20 和 30 时该晶体的性能测试结果列于表 2, 并与纯 TGS 晶体进行对比.表 2 GLTGS 和 TGS 晶体的热释电性能2030参数GLTGSTGSGLTGSTGSp 108/C cm−2−14.483.006.704.30εr32294846M 1010/C cm−2−114.0010.3413.969.35图 3 GLTGS 和 TGS 晶体介电常数与温度的关系图 2 GLTGS 和 TGS 晶体的热释电系数与温度的关系图 4 GLTGS(a)和 TGS(b)晶体的电滞回线
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第 45 卷 第 12 期2000 年 6 月简 报12663 讨论3.1 掺质胍基乙酸对晶体结构 解理性与晶体形态的影响当晶体中掺入胍基乙酸后, 由于胍基乙酸中的胍基与甘氨酸中的氨基相比, 增加了一个C 原子 两个 N 原子和两个 H 原子, 这样不但增大了原来所占体积, 而且由于比甘氨酸增加了两个 N H 键导致形成更多的氢键, 在一定程度上改变了晶体的内部结构, 加强了 b 向的键合能力(这一点也可以从 b0的减小反映出来), 从而使 GLTGS 晶体(010)向解理性能减弱. 同时由于结构的变化引起晶体形态发生变化.3.2 胍基乙酸对 TGS 晶体的热释电性能的影响品质因子 M(= p/εr)是衡量晶体热释电性能优劣的主要指标之一, M 越大, 性能越好. 通过测量晶体不同温度下的热释电系数 p 和介电常数εr经计算得出相应温度下的品质因子 M (见表 2). 发现在 2030°C范围内(即室温下)GLTGS晶体的 p值比纯TGS晶体增加了 49.3%∼55.8%,尽管其εr同时有所增加, 而 M 值也比纯 TGS 提高了 35.4%∼49.3%. 在目前众多的 TGS 掺质中, 能够这么大幅度提高其热释电性能是不多见的, 这与掺质分子胍基乙酸进入晶体后加强了 b 向(即晶体的极轴方向)的键合能力密切相关. 胍基的存在增加了氢键的数目, 继而增加了正电荷重心偏离分子平面的程度, 也就增加了晶体极轴方向的偶极矩, 从而使晶体的自发极化强度 热释电系数和介电常数均有不同程度的提高. 总的结果是较大幅度地提高了晶体的品质因子. 另外, TGS 晶体中掺入胍基乙酸后, 其矫顽电场 Ec增大了约一倍. 这也是一个好现象, 虽然没有像掺入 L-α-丙氨酸那样有较强的内偏压场而锁定极化, 但这对晶体的退极化起到一定的阻碍作用. 这也与胍基乙酸本身有较强的极性和能形成较多氢键以及分子体积相对较大等因素有关, 这些因素使其偶极矩难以翻转, 晶体中的电畴转向从而变得困难了.3.3 胍基乙酸掺入晶体的可能性分析从以下几个方面我们认为胍基乙酸已掺入 TGS 晶体 : (1) 胍基乙酸与甘氨酸分子结构相似, 只是胍基与氨基的差别(胍基中含有氨基, 这两个基团也有相似的性质), 而分子其余部分则完全相同, 因此容易掺入(2) GLTGS 晶体形态 晶胞参数和解理性等与纯 TGS 晶体相比均发生了明显的变化, 数次生长的 GLTGS 晶体均出现了类似现象, 而我们多次生长纯 TGS晶体时从未出现该现象, 因此可以判断, 这种现象确为胍基乙酸的掺入所致(3) 更重要的是,GLTGS 晶体的热释电性能与纯 TGS 晶体相比有大幅度提高, 重复测试结果表明这不是偶然的测量误差. 由此认定胍基乙酸已掺入晶体, 并影响了晶体的形态 结构和性能.另外我们曾试图采用红外和紫外光谱法取得胍基乙酸掺入晶体的直接证据, 但发现胍基乙酸和甘氨酸的硫酸盐红外光谱谱带重叠, 紫外光谱也有类似情况, 难以区分, 又由于样品为硫酸盐难以气化, 不能采用气相色谱-质谱联用技术. 目前尚未找到适当的方法直接定性或定量地测量 GLTGS 晶体中胍基乙酸的含量.4 结论(1) 采用水溶液降温法可以生长出内部无宏观缺陷的优质 GLTGS 晶体. 晶体形态与纯TGS 晶体相比, 出现了一些不规则的晶面和晶棱, 且晶体的(010)面解理性降低了.(2) GLTGS 晶体的单胞参数与纯 TGS 相比, a0略有增大, 而 b0和 c0略有减小, 晶胞体积
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简 报第 45 卷 第 12 期2000 年 6 月1267有所减小.(3) 与纯 TGS 相比, 室温下 GLTGS 晶体的热释电系数增加了 49.3%55%, 品质因子提高了 35.4%49.3%.(4) TGS 晶体中掺入胍基乙酸后, 其矫顽电场增大了一倍左右, 这样对晶体的退极化现象起到一定的阻碍作用, 能够提高晶体的使用周期.(5) 由以上 4 个结论可以判断, 胍基乙酸已掺入晶体.参考文献1Matthias B T, Miller G E, Remeika J P. Ferroelectricity of glycine sulfate. Phys Rev, 1956, 104: 8498502张克从. 近代晶体学基础(上). 北京: 科学出版社, 1998. 2512543王希敏, 常新安, 张克从. TGS 系列晶体生长与性质的研究. 人工晶体学报, 1991, 20(1): 951024Beerman H P. Characterization of fully deuterated triglycine sulfate (ND2CD2COOD)3D2SO4. Ferroelectrics, 1974, 8:6536565Bye K L, Whipps P W, Keve E T. High internal bias fields in TGS(L-alanine). Ferroelectrics, 1972, 4: 2532566房昌水, 王 民, 张克从. 一种新的热释电晶体ATGSAs 的生长和性质. 科学通报, 1985, 30(8): 5805827Nakatani N. Ferroelectric domain structure and internal bias field in DL-α-alanine doped tryglycine sulfate. JapaneseJournal of Applied Physics, 1991, 30(12A): 344534498Ravi G, Anbukumar S, Ramasamy P. Growth and characterization of triglycine sulpho-phosphate mixed crystals. MaterialsChemistry and Physics, 1994, 37: 1801839Arunmozhi G, Jayavel R, Subramanian C. Ferroelectric studies on amino acids mixed TGSP single crystals. MaterialsLetters, 1998, 33: 25125410王希敏, 常新安, 张克从, 等. 新型热释电材料HTGS 晶体生长与性能. 科学通报, 1992, 37(21): 2007201011张克从, 常新安, 王希敏. 掺质 TGS 系列晶体的生长形态与表征的研究. 人工晶体学报, 1997, 26(2): 9510112Aravazhi S, Jayavel R, Subramanian C. Growth and characterization of benzophenone and urea doped triglycine sulphatecrystals. Ferroelectrics, 1997, 200: 279286(1999-10-10 收稿, 2000-05-10 收修改稿)
密度为p=2.2g/cm3（应该是柔，打不出来^_^），一个晶胞相当于(NaCl)4，也就是234g/mol，所以一个晶胞的质量就是234/NAg（NA是阿弗加德罗常数），一个晶胞的体积是1170/11NAcm3，开立方得到晶胞的边长，而边长恰好是2a。
八面体空隙是((1/2,0,0),(1/2,1/2,0),(0,1/2,0),(1/2,1/2,1/2)
体心的情况稍微复杂点,包括12个四面体空隙,6个八面体空隙,24个三角形空隙,可以类推写出原子坐标
图中外框顶点和面心的是Ca2+（8×1/8＋6×1/2＝4），中间的大球为F-（8×1＝8），此结构中含4个CaF2。
最近的阳离子之核间距为d，应为面心到顶角的距离。则此立方体边长应为（2d)^1/2
密度（40+19×2）/[4×6.02×10^23×(2d)^3/2]
相邻最近的阴阳离子核间距为r(图中最短的键），则此立方体边长为（四比根下三r）4r/(3)^1/2
密度（40+19×2）/[4×6.02×10^23×(r×4）^3/（3)^3/2]
金刚石的晶胞占有率：
把整个晶体拆分成8个体心立方晶体，这样来，每相邻的两个晶体的原子才够凑成一个标准的体心立方晶体的原子，这样的话，空间利用率就是标准立方晶体的一半，也就是34％。
通过研究晶胞可以探究晶体的原子、离子比例，晶体密度、微粒空间位置关系等内容。
以本题为例，具体分析如下：
1、晶胞的确认：三个立方体各不相同，所以，它们共同形成的长方体才是晶胞。
2、晶胞中微粒个数的计算：
以晶胞为计量单位，一个长方体，体内的微粒有一个算一个，所以：Y为1，Ba为2。
长方体有6个面，每个面上的微粒对这个晶胞的贡献是1/2（因为面被两个晶胞共用）
长方体有12个棱，每个棱上的微粒（不在顶点的微粒）对这个晶胞的贡献是1/4（因为棱被4个晶胞共用）
长方体有8个顶点，每个顶点上的微粒对这个晶胞的贡献是1/8（因为顶点被8个晶胞共用）
该题中顶点Cu8个8×1/8＝1
棱上Cu8个8×1/4＝2
合计Cu为2+1＝3个
3、如果是一个完整的晶胞 O原子的个数也应该类似Cu来计算
结合本题的答案选项看，4个选项的差别只是Cu的个数，所以只要把Cu的数目计算准确，即可得出正确结论C。
