【正文】 相同物質(zhì)小晶粒的溶解度會(huì)________大顆粒的溶解度。 。 。 。 ，惰性標(biāo)記移動(dòng)的主要原因是________。 。 ，相變發(fā)生時(shí)，兩平衡相的________相等，但其一階偏微分不相等。 ，若相變過程是放熱過程，則該過程必須________。 A、最低 B、最高 C、適中 0060 B 0067C 0096. BD 0120. B 四、簡(jiǎn)答題。而玻璃的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)則呈近程有序而遠(yuǎn)程無(wú)序的無(wú)規(guī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或微晶子結(jié)構(gòu)。？解：晶胞是指能夠充分反映整個(gè)晶體結(jié)構(gòu)特征的最小結(jié)構(gòu)單位，晶體可看成晶胞的無(wú)間隙堆垛而成。其區(qū)別是單位平行六面體是不具任何物理、化學(xué)特征的幾何點(diǎn)（等同點(diǎn)）構(gòu)成的。，試說(shuō)明面心立方緊密堆積中的八面體和四面體空隙的位置和數(shù)量。所以共有6個(gè)八面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)八面體空隙由6個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的八面體空隙數(shù)為61/6=1。所以共有8個(gè)四面體空隙與其直接相鄰，由于每個(gè)四面體空隙由4個(gè)球構(gòu)成，所以屬于這個(gè)球的四面體空隙數(shù)為81/4=2。以通用的表示法寫出晶體中各種點(diǎn)缺陷的表示符號(hào)。 解：晶體結(jié)構(gòu)中的點(diǎn)缺陷類型共分：間隙原子、空位和雜質(zhì)原子等三種。如果進(jìn)入MX晶體的雜質(zhì)原子是A，則其表示符號(hào)可寫成：AM或AX（取代式）以及Ai（間隙式）。電中性是指在方程式兩邊應(yīng)具有相同的有效電荷。　刃型位錯(cuò)螺型位錯(cuò)與柏格斯矢量的位置關(guān)系柏格斯矢量與刃性位錯(cuò)線垂直柏格斯矢量與螺型位錯(cuò)線平行位錯(cuò)分類刃性位錯(cuò)有正負(fù)之分螺形位錯(cuò)分為左旋和右旋位錯(cuò)是否引起晶體畸變和形成應(yīng)力場(chǎng)引起晶體畸變和形成應(yīng)力場(chǎng)，且離位錯(cuò)線越遠(yuǎn)，晶格畸變?cè)叫∫鹁w畸變和形成應(yīng)力場(chǎng)，且離位錯(cuò)線越遠(yuǎn)，晶格畸變?cè)叫∥诲e(cuò)類型只有幾個(gè)原子間距的線缺陷只有幾個(gè)原子間距的線缺陷。若以r1和r2分別代表半徑大和半徑小的兩種離子的半徑。若此值在15～30%時(shí)，可以形成有限置換型固溶體。晶體的結(jié)構(gòu)類型形成連續(xù)固溶體的兩個(gè)組分必須具有完全相同的晶體結(jié)構(gòu)。離子的電價(jià)因素只有離子價(jià)相同或復(fù)合替代離子價(jià)總和相同時(shí)，才可能形成連續(xù)置換型固溶體。、相組成考慮，試比較固溶體與化合物、機(jī)械混合物的差別。比 較 項(xiàng)固 溶 體化 合 物機(jī) 械 混 合 物化學(xué)組成B2xAxO(x =0～2)AB2O4AO+B2O3相組成均勻單相單相兩相有界面。（b）寫出每一方程對(duì)應(yīng)的固溶式。在不等價(jià)置換時(shí)，3Mg2+ →2Al3+ ；2Y3+ →3Ca2+。其次考慮不等價(jià)離子等量置換，如方程（2）和（3）2Mg2+ →2Al3+ ；Y3+ →Ca2+。在這兩組方程中，從結(jié)晶化學(xué)的晶體穩(wěn)定性考慮，在離子晶體中除螢石型晶體結(jié)構(gòu)可以產(chǎn)生間隙型固溶體以外，由于離子晶體中陰離子緊密堆積，間隙陰離子或陽(yáng)離子都會(huì)破壞晶體的穩(wěn)定性。上述四個(gè)方程以（2）和（3）較合理。（b）(1)(2) (3) (4) 、Al2O3和Cr2O3，其正、。 (a) 這個(gè)結(jié)果可能嗎？為什么？ (b) 試預(yù)計(jì)，在MgO－Cr2O3系統(tǒng)中的固溶度是有限還是很大？為什么？解：（a）Al2O3與Cr2O3有可能形成連續(xù)固溶體。（b）對(duì)于MgO－Cr2O3系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)類型相差較大，前者為NaCl型，后者為剛玉型?！猄iO2系統(tǒng)及RO—SiO2系統(tǒng)中隨著SiO2含量的增加，熔體的粘度將升高而表面張力則降低，說(shuō)明原因。、石英熔體、Na2O?2SiO2熔體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上的區(qū)別。解：玻璃的介穩(wěn)性：熔體轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａн^程中，是快速冷卻，使玻璃在低溫下保留了高溫時(shí)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，玻璃態(tài)是能量的介穩(wěn)態(tài)，有自發(fā)放熱而轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的趨勢(shì)；玻璃無(wú)固定熔點(diǎn)：熔體的結(jié)晶過程中，系統(tǒng)必有多個(gè)相出現(xiàn)，有固定熔點(diǎn)；熔體向玻璃體轉(zhuǎn)變時(shí)，其過程是漸變的，無(wú)多個(gè)相出現(xiàn)，無(wú)固定的熔點(diǎn)，只有一個(gè)轉(zhuǎn)化溫度范圍。堿性氧化物含量增加，劇烈降低粘度。 、SiO2玻璃、硅膠和SiO2熔體。晶體SiO2—質(zhì)點(diǎn)在三維空間做有規(guī)律的排列，各向異性。 SiO2玻璃—各向同性。 。石英玻璃是硅氧四面體[SiO4]以頂角相連而組成的三維架狀結(jié)構(gòu)。SiO2是硅酸鹽玻璃中的主要氧化物。B2O3是網(wǎng)絡(luò)形成劑。 性能差異：硅酸鹽玻璃：試劑和氣體介質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性好、硬度高、生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。例如：硼酐是唯一能用以制造有吸收慢中子的氧化物玻璃；氧化硼玻璃的轉(zhuǎn)化溫度比硅酸鹽玻璃低得多；硼對(duì)中子射線的靈敏度高，硼酸鹽玻璃作為原子反應(yīng)堆的窗口對(duì)材料起屏蔽中子射線的作用。？ 解：硼反?，F(xiàn)象：隨著Na2O（R2O）含量的增加，橋氧數(shù)增大，熱膨脹系數(shù)逐漸下降。 硼反?，F(xiàn)象原因：當(dāng)數(shù)量不多的堿金屬氧化物同B2O3一起熔融時(shí)，堿金屬所提供的氧不像熔融SiO2玻璃中作為非橋氧出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)中，而是使硼轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓸蜓踅M成的硼氧四面體。這與相同條件下的硅酸鹽玻璃性能隨堿金屬或堿土金屬加入量的變化規(guī)律相反。解：微晶學(xué)說(shuō)：玻璃結(jié)構(gòu)是一種不連續(xù)的原子集合體，即無(wú)數(shù)“晶子”分散在無(wú)定形介質(zhì)中；“晶子”的化學(xué)性質(zhì)和數(shù)量取決于玻璃的化學(xué)組成，可以是獨(dú)立原子團(tuán)或一定組成的化合物和固溶體等微晶多相體，與該玻璃物系的相平衡有關(guān)；“晶子”不同于一般微晶，而是帶有晶格極度變形的微小有序區(qū)域，在“晶子”中心質(zhì)點(diǎn)排列較有規(guī)律，愈遠(yuǎn)離中心則變形程度愈大；從“晶子”部分到無(wú)定形部分的過渡是逐步完成的，兩者之間無(wú)明顯界限。但玻璃的網(wǎng)絡(luò)與晶體的網(wǎng)絡(luò)不同，玻璃的網(wǎng)絡(luò)是不規(guī)則的、非周期性的，因此玻璃的內(nèi)能比晶體的內(nèi)能要大。微晶學(xué)說(shuō)強(qiáng)調(diào)了玻璃結(jié)構(gòu)的不均勻性、不連續(xù)性及有序性等方面特征，成功地解釋了玻璃折射率在加熱過程中的突變現(xiàn)象。、生長(zhǎng)速率隨DT變化的關(guān)系圖中，標(biāo)出哪一條曲線代表成核速率，哪一條曲線代表生長(zhǎng)速率？為什么？速率D TIVu速率TmIVu原因：低溫熔體粘度大，質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)困難易聚結(jié)在一起而成核，即低溫有利于成核； 高溫熔體粘度小，質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)速率大，晶核易相遇形成 大的晶核而長(zhǎng)大，即高溫有利于生長(zhǎng)。，同一種物質(zhì)，其固體的表面能要比液體的表面能大，試說(shuō)明原因。0022. 影響濕潤(rùn)的因素有那些？ 解：⑴ 固體表面粗糙度 當(dāng)真實(shí)接觸角θ小于90176。則粗糙度越大，越不利于濕潤(rùn)。 ？ 解：吸附是固體表面力場(chǎng)與吸附分子發(fā)出的力場(chǎng)相互作用的結(jié)果，它是發(fā)生在固體上的。 物理吸附：由分子間引力引起的，這時(shí)吸附物分子與吸附劑晶格可看作是兩個(gè)分立的系統(tǒng)。 ？ 解：兩種不同熱膨脹系數(shù)的晶相，在高溫燃燒時(shí)，兩個(gè)相完全密合接觸，處于一種無(wú)應(yīng)力狀態(tài)，但當(dāng)它們冷卻時(shí)，由于熱膨脹系數(shù)不同，收縮不同，晶界中就會(huì)存在應(yīng)力。 ？解：在573℃以下的低溫，SiO2的穩(wěn)定晶型為b －石英，加熱至573℃轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷匦偷腶 －石英，這種轉(zhuǎn)變較快；冷卻時(shí)在同一溫度下以同樣的速度發(fā)生逆轉(zhuǎn)變。如果加熱速度很慢，則在870℃轉(zhuǎn)變?yōu)閍 －鱗石英。當(dāng)緩慢冷卻時(shí)，在870℃仍可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)閍 －石英；當(dāng)迅速冷卻時(shí)，沿虛線過冷，在163℃轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的b －鱗石英，在117℃轉(zhuǎn)變?yōu)榻榉€(wěn)態(tài)的g －鱗石英。a －鱗石英緩慢加熱，在1470℃時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閍 －方石英，繼續(xù)加熱到1713℃熔融。熔融狀態(tài)的SiO2由于粘度很大，冷卻時(shí)往往成為過冷的液相－－石英玻璃。如果在1000℃以上持久加熱，也會(huì)產(chǎn)生析晶。對(duì)SiO2的相圖進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，SiO2的所有處于介穩(wěn)狀態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓都比相同溫度范圍內(nèi)處于熱力學(xué)穩(wěn)定態(tài)的熔體的飽和蒸汽壓高。所以由于晶型轉(zhuǎn)變速度不同，在不同的加熱或冷卻速率下，硅酸鹽制品中經(jīng)常出現(xiàn)介穩(wěn)態(tài)晶相。解：根據(jù)題中所給條件，在濃度三角形中找到三個(gè)配料組成點(diǎn)的位置。再將此點(diǎn)與配料（3）的組成點(diǎn)連接，此連線的中點(diǎn)即為所求的熔體組成點(diǎn)。，要有一點(diǎn)過冷或過熱才能發(fā)生相變? 什么情況下需過冷，什么情況下需過熱，試證明之。若在任意溫度的不平衡條件下，則有 若與不隨溫度而變化，將上式代入上式得： 可見，相變過程要自發(fā)進(jìn)行，必須有，則。要使，必須有，即，這表明系統(tǒng)必須“過冷”。，并舉一例說(shuō)明之。結(jié)構(gòu)類型 共用氧數(shù) 形狀 絡(luò)陰離子 氧硅比 實(shí)例 島狀 0 四面體 [SiO4]4 4 鎂橄欖石Mg2[SiO4] 組群狀 1～2 六節(jié)環(huán) [Si6O18]12 ～3 綠寶石Be3Al2[Si6O18] 鏈狀 2～3 單鏈 [Si2O6]4 3～ 透輝石CaMg[Si2O6] 層狀 3 平面層 [Si4O10]4 滑石Mg3[Si4O10](OH)2 架狀 4 骨架 [SiO2] 2 石英SiO2 0030.（a）什么叫陽(yáng)離子交換？答：在粘土礦物中，如果[AlO6]層中部分Al3+被Mg2+、Fe2+代替時(shí)，一些水化陽(yáng)離子（如Na+、Ca2+等）進(jìn)入層間，來(lái)平衡多余的負(fù)電荷，在一定條件下這些陽(yáng)離子可以被其它陽(yáng)離子交換，這種現(xiàn)象稱為陽(yáng)離子交換。答：高嶺石的陽(yáng)離子交換容量較小，而蒙脫石的陽(yáng)離子交換容量較大。而蒙脫石是為2:1型結(jié)構(gòu)，復(fù)網(wǎng)層間以范氏鍵相連，層間聯(lián)系較弱，水化陽(yáng)離子容易進(jìn)入復(fù)網(wǎng)層間以平衡多余的負(fù)電荷，因此蒙脫石的陽(yáng)離子交換容量較大。答：蒙脫石和伊利石均為2:1型結(jié)構(gòu)。伊利石的硅氧四面體層中約1/6的Si4+被Al3+所取代，K+進(jìn)入復(fù)網(wǎng)層間以平衡多余的負(fù)電荷，K+位于上下二層硅氧層的六邊形網(wǎng)絡(luò)的中心，構(gòu)成[KO12]，K+與硅氧層中的負(fù)電荷距離近，結(jié)合力較強(qiáng)，因此以配位離子形式進(jìn)入結(jié)構(gòu)單元。答：堿土金屬離子Be2+、Mg2+、Ca2+，隨著原子序數(shù)的增大，離子半徑逐漸增大，極化性能變化不大。，為什么其堆積系數(shù)僅為34%。但實(shí)際上由于C原子之間是共價(jià)鍵，具有方向性和飽和性，每個(gè)C原子只與4個(gè)C原子形成價(jià)鍵（緊密相鄰），所以并沒有達(dá)到緊密堆積（緊密堆積時(shí)每個(gè)原子同時(shí)與12個(gè)原子緊密相鄰），其晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在很多空隙。 ，而它們與水作用時(shí)則CaO要比MgO活潑，試解釋之。：Mg2[SiO4]，K[AISi3O8]，CaMg[Si2O6]， Mg3[Si4O10](OH)2，Ca2Al[AlSiO7]。[Si4O11](OH)2具有纖維狀結(jié)晶習(xí)性，而滑石Mg2[Si4O10](OH)2卻具有片狀結(jié)晶習(xí)性，試解釋之。、滑石和高嶺石具有層狀結(jié)構(gòu)，說(shuō)明它們結(jié)構(gòu)的區(qū)別及由此引起的性質(zhì)上的差異。由于間隙較大，電子可在同層中運(yùn)動(dòng)，可以導(dǎo)電，層間分子間力作用，所以石墨比較軟。解：（1）Al3+可與O2形成[AlO4]5；Al3+與Si4+處于第二周期，性質(zhì)類似，易于進(jìn)入硅酸鹽晶體結(jié)構(gòu)中與Si4+發(fā)生同晶取代，由于鮑林規(guī)則，只能部分取代；（2）Al3+置換Si4+是部分取代，Al3+取代Si4+時(shí)，結(jié)構(gòu)單元[AlSiO4][ASiO5]，失去了電中性，有過剩的負(fù)電荷，為了保持電中性，將有一些半徑較大而電荷較低的陽(yáng)離子如K+、Ca2+、Ba2+進(jìn)入結(jié)構(gòu)中；（3）設(shè)Al3+置換了一半的Si4+，則O2與一個(gè)Si4+一個(gè)Al3+相連，陽(yáng)離子靜電鍵強(qiáng)度=3/41+4/41=7/4，O2電荷數(shù)為2，二者相差為1/4，若取代超過一半，二者相差必然1/4，造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。答：如水泥與混凝土集料之間，表面愈粗糙，潤(rùn)濕性愈好；陶瓷元件表面被銀，必須先將瓷件表面磨平并拋光，才能提高瓷件與銀層之間潤(rùn)濕性。時(shí)，粗糙度愈大，就容易潤(rùn)濕；當(dāng)真實(shí)接觸角大于90186。D晶內(nèi)？答：晶界上質(zhì)點(diǎn)排列結(jié)構(gòu)不同于內(nèi)部， 較晶體內(nèi)疏松， 原子排列混亂， 存在著許多空位、位錯(cuò)、鍵變形等缺陷， 使之處于應(yīng)力畸變狀態(tài)，具有較高能量， 質(zhì)點(diǎn)在晶界遷移所需活化能較晶內(nèi)為小，擴(kuò)散系數(shù)為大。熔體在冷卻過程中發(fā)生何種相變?nèi)Q于熔體組成和冷卻速率。⑵ 玻璃化：過冷熔體在轉(zhuǎn)變溫度Tg硬化為固態(tài)玻璃的過程。⑷ 比較：玻璃化和分相均沒有釋放出全部多余的能量，因此與結(jié)晶化比較，玻璃化和分相都處于比較能量高的亞穩(wěn)態(tài)。：答：⑴楊氏模型中假設(shè)球形顆粒反應(yīng)截面積始終不變，而金氏模型中假設(shè)反應(yīng)產(chǎn)物層厚度x隨時(shí)間而向球中心推進(jìn)。⑶金氏方程有較好的普遍性，可從其方程本身得到進(jìn)一步的說(shuō)明。②前者是平均尺寸增長(zhǎng)，不存在晶核，界面處于平衡狀態(tài)，界面無(wú)應(yīng)力，而后者的大晶粒界面上有應(yīng)力存在。NaCl形成肖特基缺陷； AgI形成弗侖克爾缺陷（Ag+進(jìn)入間隙）；TiO2摻入到Nb2O3中，請(qǐng)寫出二個(gè)合理的方程，并判斷可能成立的方程是哪一種？再寫出每個(gè)方程的固溶體的化學(xué)式。CaCl2溶解到KCI中形成間隙固溶體解： O?VNa 180。 3TiO23TiNb˙+VNb180。180。180。+ClCl+VCl˙CaCl2 (2kCl)→ C