考试科目：材料综合 共 7 页，第 1 页2019 年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题*招生专业及代码：080501 材料物理与化学、080502 材料学、080503 材料加工工程、0805Z1 生物材料、085204 材料工程（专业学位）考试科目级代码：821 材料综合考生请注意： 材料综合满分 150 分，考卷包括 A基础化学 、B 材料科学基础两项内容。请根据自己的专业背景和未来拟从事的专业研究方向，只能从 A、B 两项中任选其中一项作答，如果两项都做，仅记 A 项的成绩。A、基础化学考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。 一、选择题 (选择一个正确答案，共 20 题，每小题 2 分，共 40 分)1. 以下哪一个离子半径最小？ (A) Li+ (B) Na+ (C) Be2+ (D) Mg2+2以下哪一个元素的第一电离能最低：(A) Sr (B) As (C) Xe (D) F3下列分子中，具有偶极矩的是： (A) PCl5 (B) H2Se (C) CO2 (D) BCl34. 下列分子中，哪一个分子的键级最大：(A) BN (B) Ne2 (C) F2 (D) N25. 下列哪一种物质的酸性最强：(A) HBr (B) H2Te (C) H2Se (D) PH36. 在酸性溶液中，下列各对离子能共存的是：(A) Fe2+和 Ag+ (B) SO32-和 MnO4-(C) Hg2+和 Sn2+ (D) Fe2+和 Sn2+7. 下列哪一种弱酸的盐最易水解？(A) HA：K a = 1×10-8 (B) HB：K a = 2×10-6 (C) HC：K a = 3×10-8 (D) HD：K a = 4×10-108. 浓度为 1.0×10-4 mol/L，K a = 1.0×10-5 的某酸性指示剂在变色点时的 pH 值为：(A) 3.00 (B) 5.00 (C) 7.00 (D) 9.009. 下列说法中，哪个是不正确的：(A) 氢键具有饱和性和方向性 (B) 氢键强弱与元素电负性有关考试科目：材料综合 共 7 页，第 2 页(C) 氢键属于共价键(D) 分子间氢键使化合物的熔点、沸点显著升高10. 反应 CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g)不存在催化剂时，正反应的活化能为 E1，平衡常数为K1。加入催化剂后，反应速率明显增大，此时的正反应的活化能为 E2，平衡常数为 K2，则：(A) E1 = E2，K 1 = K2 (B) E1 > E2，K 1 E2，K 1 = K211. 已知 E(Cu2+/Cu) = 0.340 V，E (Cu+/Cu) = 0.521 V， 则 E(Cu2+/Cu+)为：(A) -0.181 V (B) -0.159 V (C) 0.181 V (D) 0.159 V 12. 根据价层电子对互斥理论，RnF 4 的空间构型为：(A) 正八面体 (B) 正四面体 (C) 平面正方形 (D) 变形四面体 13. 下列有关热稳定性的叙述正确的是：(A) H2CO3 > CaCO3 > Ca(HCO3)2 > CaSiO3 (B) Ca(HCO3)2 > CaCO3 > CaSiO3 > H2CO3 (C) CaSiO3 > CaCO3 > Ca(HCO3)2 > H2CO3 (D) CaCO3 > CaSiO3 > Ca(HCO3)2 > H2CO3 14. HAc 在下列溶剂中解离常数最大的是：(A) H2O (B) CHCl3 (C) 液氨 (D) 液态 HF 15. 在酸性介质中，若使 Mn2+氧化成 MnO4-，采用的氧化剂应为：(A) 王水 (B) H2O2 (C) NaBH4 (D) NaBiO316. 除去 ZnSO4 水溶液中的杂质 Fe3+离子，需加入的最佳物质是：(A) K4Fe(CN)6 (B) ZnCO3 (C) NH4F (D) NaOH17. 下列量子数的组合中，不合理的是：(A) 1，0，0， (B) 2，1，1， 2(C) 3，1，-1 ， (D) 4，-1 ，0， 18. 根据酸碱质子理论，下列物质中属于共轭酸碱对的是：(A) HCN 和 HOCN (B) H2SO4 和 HSO3-(C) NH3 和 NH2- (D) +NH3CH2COOH 和 NH2CH2COO-19. 已知某温度下的反应 CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) = -41.2 kJ/mol，且该反应mr已达到平衡，为提高 CO 转化率可采用：(A) 压缩容器体积，增加总压力 (B) 扩大容器体积，减少总压力(C) 升高温度 (D) 降低温度20. 电对 Fe3+ + e- Fe2+的 =0.771 V，据此可反映：(A) Fe2+较 Fe3+容易还原 (B) Fe2+较 H+容易还原(C) Fe3+较 H+容易还原 (D) Fe 较 H+容易还原考试科目：材料综合 共 7 页，第 3 页二、填空题 (共 11 题，每空 1 分，共 25 分)1. 一原子的净电荷为-1 ，它有 18 个电子和 20 个中子，它的同位素符号是 (1) ，原子序数是 (2) ，质量数是 (3) 。2. H3BO3 水溶液显酸性的反应式是 (4) ，所以 H3BO3 为 (5) 元酸。3. 写出下列化合物下划线原子的杂化轨道类型及其分子构型：BCl3 (6) ， (7) ； HCN (8) ， (9) ； 4. 0.025 mol/L 某一元弱酸水溶液的凝固点为-0.060，此酸的解离常数 Ka = (10) 。5. 某一个化学反应在 400 K 时 = -167.5 kJ/mol，在 400 K 以上该反应是自发的，400 Kmr以下不是自发的，则在 400 K 时该反应的 = (11) ， = (12) 。 Gr mSr6. 某反应 A + B C 中，各反应物的反应级数均为 1，速率常数 k = 1.0×10-2 Lmol-1s-1。若反应物的初始浓度均为 0.100 mol/L，则 100 s 后 A 的浓度为 (13) 。7. 把 0.100 mol 的氨溶于水中形成 1.00 L 的溶液，其中氢氧根离子的浓度为 1.34×10-3 mol/L，则氨的 Kb 值为 (14) 。8. 化合物FeCl 2(H2O)4+命名为 (15) ，其中心原子为 (16) ，配位数为 (17) 。9. 原子序数为 47 的元素处在周期表中第 (18) 周期，第 (19) 族，其价层电子排布为 (20) 。 10. 偶然误差服从 (21) 规律，因此可以采取 (22) 的措施减免偶然误差。11. 胶体的特性是 (23) ， (24) ， (25) 。三、是非题 (正确的打，错误的打 ×，共 10 小题，每题 1 分，共 10 分)1. ( ) 玻尔原子轨道可以用 (n, l, m)来表示。2. ( ) 1 个 C=C 双键的键能等于 2 个 C-C 单键键能之和3. ( ) 主族金属离子不能作为配合物的中心离子4. ( ) 某化学反应的 大于零，则 K一定小于 1mGr5. ( ) 用水稀释 AgCl 的饱和溶液后， AgCl 的溶度积和溶解度都不变6. ( ) 若电池的标准电动势大于零，则电池反应一定正向进行7. ( ) 用 0.20 mol/L NaOH 溶液滴定 0.10 mol/L H3PO4 溶液时，在滴定曲线上出现 3 个突跃范围8. ( ) 锌盐、镉盐、汞盐在过量氨水中反应均生成配位氨合物9. ( ) 在同一温度、压力下，同一物质的熵值一定10. ( ) 溶度积大的沉淀一定能转化成溶度积小的沉淀考试科目：材料综合 共 7 页，第 4 页四、计算题 (共 4 题，第 1 题 10 分，第 2-4 题每题 15 分，共 55 分)1. (10 分) 已知 (NO2,g) = 33.84 kJ/mol， (N2O4,g) = 9.66 kJ/mol。计算以下反应：mfHmfH2NO2 (g) N2O4 (g) 的 ，并判断此反应是放热还是吸热的。r2.(15 分) 50时纯 CS2 的蒸气压为 113.86 kPa。将一定量的硫溶于 100 g CS2 中，所形成的溶液的蒸气压为 113.18 kPa。计算出该溶液的渗透压。(已知蒸气压下降常数 K= 29.15 kPakg/mol)3. (15 分) 已知下列原电池：(-) ZnZn2+ (1.00 mol/L) Cu2+ (1.00 mol/L)Cu (+)。在 Cu 电极中通入氨气至 c(NH3H2O) = c(Cu(NH3)42+) =1.00 mol/L，在 Zn 电极中加入 Na2S，使 c(S2-) = 1.00 mol/L。此时测得原电池的电动势为 1.4127 V，计算Cu(NH 3)42+的标准稳定常数 (Cu(NH3)42+)。fK(已知 (Cu2+/Cu) = 0.340 V， (Zn2+/Zn) = -0.7627 V， (ZnS) = 1.60×10-24)spK4. (15 分) 某废液中含有 Pb2+和 Cr3+，经测定 c(Pb2+)=3.0×10-2 mol/L，c (Cr3+) = 2.0×10-2 mol/L，若向其中逐滴加入 NaOH 将其分离( 忽略体积变化 )，计算：(1) 哪种离子先被沉淀？(2) 若要分离这两种离子，溶液的 pH 值应控制在什么范围？( (Pb(OH)2) = 1.4×10-15， (Cr(OH)3) = 6.3×10-31)spKspK五、问答题 (共 2 题，每题 10 分，共 20 分 )1. F2 分子和 OF 分子，哪个分子是顺磁性的？哪个分子更稳定而不离解成原子？并解释原因。2. 什么是重结晶？KCl 和 KNO3 哪种化合物更适合于用重结晶进行提纯？考试科目：材料综合 共 7 页，第 5 页B、材料科学基础考生注意：所有答案必须写在答题纸（卷）上，写在本试题上一律不给分。 一. 名词解释（共 10 小题，每题 3 分，共 30 分）1，配位数 2，置换固溶体 3，稳态扩散 4，弗伦克尔空位5，惯习面 6，小角度晶界 7，包晶转变 8，淬透性9，电子化合物 10，布拉菲点阵二. 选择题（可多选，共 15 题，每题 3 分，共 45 分）1，晶体的对称轴中不存在 。 （A）3 次对称轴 （B）4 次对称轴 （C）5 次对称轴2，塑性变形发生的滑移面和滑移方向是 。（A）晶体中原子密度最大的面和原子间距最短的方向（B）晶体中原子密度最大的面和原子间距最长的方向（C）晶体中原子密度最小的面和原子间距最短的方向3，共晶层片（+） 共 在特定过冷度下生长时，扩散所消耗的驱动力约为 。（A）固相与液相自由能差的全部（B）固相与液相自由能差的 1/2（C）固相与液相自由能差的 1/44，在面心立方晶体中，原子层沿111堆垛时， 的堆垛成为孪晶。（A）ABCACBA （B）ABCBCAB （C）ABABCAB5，高分子的主链结构对单键内旋转有重要影响，下列最易单键内旋转的主链结构是 。（A）Si-O 键 （B）C-C 键 （C）C-O 键6，在 TiO2 中，当一部分 Ti4+被还原为 Ti3+，为了平衡电荷不可能出现 。（A）阳离子空位 （B）钛离子空位 （C）氧离子空位7，面心立方晶体的孪晶面是 。（A）112 （B）110 （C）1118，不易发生交滑移的晶体结构是 。（A）密排六方 （B）体心立方 （C）面心立方9，纯 Fe 的温度-压力相图中，斜率为负的相界线是 的相界线。（A）-Fe 和 -Fe （B）-Fe 和 -Fe （C）-Fe 和液相10，在三元共晶合金中最多可以获得 平衡。（A）三相 （B）四相 （C）五相考试科目：材料综合 共 7 页，第 6 页11，已知 Cu 的熔点为 1083oC，则 Cu 的最低再结晶温度约为 。（A）270 oC （B）370 oC （C）430 oC12，在一定温度下具有一定平衡浓度的缺陷是 。（A）位错 （B）空位 （C）界面13，以下哪种强化机制既能提高材料的强度，又能提高材料的塑形 。（A）固溶强化 （B）细晶强化 （C）位错强化14，液态金属形成临界晶核时体积自由能的减少，只能补偿其表面能的 。（A）1/3 （B）2/3 （C）1/415，当 A 和 A-B 合金焊合后发生柯肯达尔效应，观察到界面向 A 试样靠近，则 。（A）A 组元的扩散速率大于 B 组元（B）A 组元的扩散速率小于 B 组元（C）A 组元的扩散速率等于 B 组元三. 画图、问答与计算题（共 4 小题，共 50 分）1，在立方晶系的晶胞内画出具有下列密勒指数的晶面和晶向：（ ）与111， （ ）与10132123。 （8 分）2，简述一次再结晶与二次再结晶的驱动力，并如何区分冷、热加工？动态再结晶与静态再结晶后的组织结构的主要区别是什么？（10 分）3，分析和讨论影响金属或者合金中原子扩散的主要因素。 （10 分）4，请在答题纸上按下图绘制铁碳相图，并完成以下问题。 （22 分）（A）分别求 (C)=2.11%，(C)=4.3%的二次渗碳体的析出量。（B）画出 (C)=4.3%的冷却曲线。（C）完成以下信息的标注：（1）液相线和固相线；（2）共晶、共析、包晶反应及其温度；（3）两条分别表示 C 在奥氏体和铁素体中溶解度的固溶线；（4）所有单相和两相区；考试科目：材料综合 共 7 页，第 7 页四. 综合题（共 1 小题，共 25 分）请根据下图所示的二元共晶相图分析和解答以下问题（1）分析合金、的平衡结晶过程，并绘制冷却曲线。（2）说明室温下、的相和组织是什么，并计算相和组织的相对含量。（3）如果希望得到共晶组织和 5%的 初 的合金，求该合金的成分。（4）分析在快速冷却条件下，、合金获得的组织有何不同。