考试科目：材料综合 共 8 页，第 1 页 2018 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、 是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画 ，错误的画 ×） （ 共 10 小题，每小题 1 分， 共计 10 分） （ ） 1 氢电极的电极电位是 0.0000 V。 （ ） 2极性分子中的化学键是极性键，非极性分子中的化学键是非极性键。 （ ） 3 25 时， 0.10 mol·L-1 的 HAl(OH)4溶液中 OH-浓度是 H+浓度的 4 倍。 （ ） 4分子间形成氢键的物质 , 沸点和熔点会降低。 （ ） 5 HAC 溶液和 NaOH 溶液混合可以配成缓冲溶液， 条件是 NaOH 比 HAC 的物质的量适度过量。 （ ） 6吸光度表示物质对光吸收的程度，物质浓度越大，吸光度一定越大。 （ ） 7 当溶液中无其它干扰离子存在时 ， 应选择波长为 max 的光作入射光进行分光光度法测定。 （ ） 8在配合滴定中， 金属离子与滴定剂 EDTA 一般是以 1:1 配合。 （ ） 9 当溶液中 H+浓度与 OH-浓度相等时，酸碱指示剂显示其中间色。 （ ） 10 Na2CO3 溶液中 H2CO3 的浓度近似等于 Kb2 。 考试科目：材料综合 共 8 页，第 2 页 二、 填空题（ 共 7 小题， 每空 1 分， 共 20 分） 1 关于 Raoult 定律所讨论的依数性适用于 _、 _的 _溶液。 2 反应 (a) C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g) 及反应 (b) 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g)在密闭容器中进行 ， 且呈平衡状态 ， 当温度不变时 ， 在上述反应中加入氮气以增加总压力 ， 对反应(a)平衡将 _移动，对反应 (b)平衡将 _移动 。 （填正向，逆向或不） 3 K3 Fe(CN)6的中心离子是 _，配位数是 _，配位原子是 _，配体是 _，配合物的命名是 _。 4已知下列反应均按正方向进行，在以下这些物质中，最强的氧化剂是 _，最强的还原剂是 _。 2FeCl3 + SnCl2 = 2FeCl2 + SnCl4 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 = 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O 5有下列几种物质： I、 NH3·H2O、 CN 和 S2-； (1) 当 _存在时， Ag+ 的氧化能力最强； (2) 当 _存在时， Ag 的还原能力最强。 (Ksp(AgI) = 8.51 10-17， Ksp(Ag2S) = 6.69 10-50， K 稳 (Ag(NH3) ) = 1.1 107， 2K 稳 (Ag(CN) ) = 1.3 1021 ) 26在分光光度分析中，当空白溶液置入光路时， 应使 T = _， A = _。 7 NaHCO3 和 Na2CO3 组成的缓冲溶液 ， 抗酸成分是 _， 抗碱成分是 _， 该缓冲系的有效缓冲范围是 _至 _。 （已知： H2CO3 的 pKa1=6.35， pKa2=10.33） 三、 单项选择题（选择正确答案的序号填入括号内 ） （ 共 20 小题， 每小题 2 分， 共 40 分） （ ） 1. 下列具有相同配位数的一组配合物是： A. Co(en)3Cl3 Co(en)2(NO2)2 B. Cu(H2O)2Cl2 Ni(en)2(NO2)2 C. Pt(NH3)2Cl2 Pt(en)2Cl22+ D. 都不相同 （ ） 2. 已知 313 K 时 ， 水的 KW=3.8×10-14， 此时 c(H+)=1.0×10-7 mol·L-1 的溶液是 ： A. 酸性 B. 中性 C. 碱性 D. 缓冲溶液 （ ） 3 某一有色溶液 ， 测得其透光率为 T。 若将该溶液浓缩至其原来浓度的 2 倍 ， 则在同样条件下，测得的透光率为 ： A. 2T B. T/2 C. T2 D. T1/2 （ ） 4. 环境对系统作 10 kJ 的功， 且系统又从环境获得 5 kJ 的热量，系统内能变化是： A. +5 kJ B. +15 kJ C. -15 kJ D. -5 kJ 考试科目：材料综合 共 8 页，第 3 页 （ ） 5. 下列配合物中属于弱电解质的是： A. Ag(NH3)2Cl B. K3FeF6 C. Co(en)3Cl2 D. PtCl2(NH3)2 （ ） 6. 二级反应速率常数的量纲是： A. s-1 B. mol·dm-3 C. mol·dm-3·s-1 D. mol-1·dm3·s-1 （ ） 7. 下列分子中属于极性分子的是： A. CCl4 B. CH3OCH3 C. BCl3 D. PCl5 （ ） 8.下列说法中，正确的是 ： A. 主量子数为 1 时，有自旋相反的两个轨道。 B. 主量子数为 3 时， 3s、 3p、 3d 共三个轨道。 C. 在除氢以外的原子中， 2 p 能级总是比 2s 能级高。 D. 电子云是电子出现的概率随 r 变化的图像。 （ ） 9. 以下哪种物质的熵值最高？ A. 金刚石 B. Cl2(l) C. I2(g) D. Cu(s) （ ） 10. 在一个标准大气压， 298 K 时， 反应 O3 + NO O2 + NO2 的活化能为 10.7 kJ·mol-1， H 为 -193.8 kJ·mol-1，则其逆反应的活化能为 (单位： kJ·mol-1) ： A. 204.5 B. -204.5 C. 183.1 D. -183.1 （ ） 11. 改变速率常数 k 的因素是： A. 减少生成物浓度 B. 增加体系总压力 C. 增加反应物浓度 D. 升温和加入催化剂 （ ） 12. 下列反应中， mrS值最大的是： A. C(s) + O2(g) CO2(g) B. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) C. CaSO4(s) + 2H2O(l) CaSO4·2H2O(s) D. 3H2(g) + N2(g) 2NH3(g) （ ） 13 在 0.1 mol·L-1 NaF 溶液中 ： A. c(H+) c(HF) B. c(HF) c(OH-) C. c(H+) c(OH-) D. c(H+) c(HF) （ ） 14. 在铜锌原电池的铜半电池中加入氨水，则其电动势： A. 上升 B. 下降 C. 不变 D. 取决于具体浓度 考试科目：材料综合 共 8 页，第 4 页 （ ） 15. 下列各组原子轨道中不能叠加成键的是 ： A. pxpx B. pxpy C. spx D. spz （ ） 16. 下列反应均在恒压下进行 ， 若压缩容器体积 ， 增加其总压力 ， 平衡正向移动的是 ： A. CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g) B. H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g) C. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) D. COCl2(g) CO(g) + Cl2(g) （ ） 17. 以下计算式答案 x 应为： 11.05+1.3153+1.225+25.0678 = x A. 38.6581 B. 38.64 D. 38.66 C. 38.67 （ ） 18. 与难挥发性非电解质稀溶液的蒸汽压降低、沸点升高、凝固点降低有关的因素为： A. 溶液的体积 B. 溶液的温度 C. 溶质的本性 D. 单位体积溶液中溶质质点数 （ ） 19. 对某 NaOH 溶液标定了四次， 平均值为 0.1258 mol·L-1, 其中三次的偏差为 0.0004 mol·L-1， -0.0006 mol·L-1 , 0.0003 mol·L-1 。另一次的结果应为： A. 0.1259 mol·L-1 B. 0.1258 mol·L-1 C. 0.1257 mol·L-1 D. 0.1256 mol·L-1 （ ） 20. 将 0.900 g 某物质溶于 60.0 g 水中 , 使溶液的凝固点降低了 0.150 , 该物质的相对分子质量是 (水的 Kf = 1.86 K·kg·mol-1) ： A. 204 B. 186 C. 83.2 D. 51.2 四简答题（ 共 4 小题， 每小题 10 分， 共 40 分） 1. BF3 是平面三角形的几何构型 ， 但 NF3 却是三角锥形的几何构型 ， 试用杂化轨道理论加以说明。 2. 用下列物质标定 NaOH 溶液浓度所得的浓度偏高、偏低还是准确？为什么？ （ 1） 部分风化的 H2C2O4·H2O； （ 2）含有少量不溶性杂质（中性）的邻苯二甲酸氢钾。 3 硒与健康关系密切 ， 硒在体内的活性形式为含硒酶和含硒蛋白 。 缺硒会引起克山病 、 大骨节病、白内障等。 (1) 写出 34 号元素硒 的核外电子排布式 ； (2) 写出 硒在周期表中的位置 ； (3) 根据硒在周期表中的位置，推测硒的最高价氧化物。 考试科目：材料综合 共 8 页，第 5 页 4. 以下是 3 个需要酶催化的反应， 若原始混合物中含有 A、 酶 1 和 酶 3，在不太长的时间内 ，体系中是否会有 D 存在？请解释理由。 (1) A 酶 1 B mrG1 = 12.5 kJ·mol-1 (2) B 酶 2 C r2 = -25 kJ·mol-1 (3) C 酶 3 D mr3 = -37.3 kJ·mol-1 五计算题（ 共 4 小题， 每小题 10 分， 共 40 分） 1. 已知 E(Cu2+/Cu) 0.340 V， E(Ag+/Ag) 0.799 V， 将铜片插入 0.10 mol·L-1 CuSO4 溶液中 ，银片插入 0.10 mol·L-1 AgNO3 溶液中组成原电池。 (1) 计算原电池的电动势。 (2) 写出电极反应、电池反应和原电池符号。 (3) 计算电池反应的平衡常数。 2. 某试样中含 Na2CO3、 NaHCO3和不与酸反应的杂质 ， 称取该样品 0.6839 g 溶于水 ， 用 0.2000 mol·L-1 的 HCl 溶液滴定至酚酞的红色褪去 ， 用去 HCl 溶液 23.10 mL。 加入甲 基橙指示剂后 ， 继续用 HCl 标准溶液滴定至由黄色变为橙色 ， 又用去 26.81 mL HCl 溶 液 。 计算样品中两种主要成份的质量分数。 3. 3. 假设溶于水中的 Mn(OH)2完全解离 ， 试计算 （ 已知 ： Ksp(Mn(OH)2) = 2.06×10-13） ： (1) Mn(OH)2在水中的溶解度 (mol·L-1)； (2) Mn(OH) 2饱和溶液中的 Mn2+ 和 OH- ； (3) Mn(OH) 2在 0.10 mol·L-1 NaOH 溶液中的 溶解度 （ 假设 Mn(OH) 2在 NaOH 溶液中不发生其 它变化 ） ； (4) Mn(OH) 2在 0.20 mol·L-1MnCl2 溶液中的溶解度 。 4. 已知下列反应在 298.15 K，标准状态下： (1) Fe2O3(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO2(g)； rH = -24.8 kJ·mol-1， rG = - 29.4 kJ·mol-1 1m1m(2) 3Fe2O3(s) + CO(g) 2Fe3O4(s) + CO2(g) ； rH = -47.2 kJ·mol-1 ， rG = -61.41 2 2kJ·mol-1 (3) Fe3O4(s) + CO(g) 3FeO(s) + CO2(g)； rH = 19.4 kJ·mol-1， rG = 5.21 kJ·mol-1 3m3m试求 (4) FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO2(g)的 r H 、 rG 和 rS 。 444考试科目：材料综合 共 8 页，第 6 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、名词解释题（ 共 10 小题， 每小题 3 分， 共 30 分） 1、金属键； 2、空间点阵； 3、间隙固溶体； 4、肖特基空位； 5、交滑移； 6、动态再结晶； 7、过冷度； 8、共晶反应； 9、珠光体； 10、马氏体 二、 选择 题（ 可多选 ， 共 15 小题， 每小题 3 分， 共 45 分） 1. 在 MgO 离子化合物中 ， 最可能取代化合物中 Mg2+的正离子 （已知各正离子半径 (nm)分别是 ：（ Mg2+） 0.066、 （ Ca2+） 0.099、 （ Li+） 0.066、 （ Fe2+） 0.074）是 。 (A) Ca2+ (B)Li+ (C)Fe2+ 2. 简单立方晶体中原子的配位数为 。 (A) 12 个 (B) 6 个 (C) 8 个 3. 按等径球体密堆积理论，最紧密的堆积形式是 。 (A) BCC (B) FCC (C) HCP 4. 在晶体中形成空位的同时又产生间隙原子，这样的缺陷称为 。 (A) 肖特基空位 (B) 弗兰克尔空位 (C) 线缺陷 5. 两根同号的螺位错（ 柏氏矢量分别为 b1,b2），互相 。 (A) 吸引 (B) 排斥 (C) 无相互作用 6. 下列不可能是面心立方晶体的孪生面的是： 。 (A) (112) (B) (110) (C) (111) 7. 在菲克第一定律中，描述的稳态扩散是指质量浓度不随 而变化。 (A) 时间 (B) 距离 (C) 温度 8. 原子扩散的驱动力是 。 (A) 组元的浓度梯度 (B) 组元的化学势梯度 (C) 温度梯度 9. 柯肯达尔效应形成的原因是 。 (A) 锌和铜的扩散速率不同 (B) 钼丝在锌和铜中的扩散系数不同 (C) 锌和铜的扩散机制不同 考试科目：材料综合 共 8 页，第 7 页 10. 形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的 。 (A)1/3 (B)2/3 (C)3/4 11. 在固溶体液态凝固模型中， 有效分配系数 Ke 表示了液相的混合程度，其取值范围是 （ K0 是平衡分配系数 ） 。 (A) 1<Ke< K0 (B) K0 <Ke<1 (C) Ke< K0<1 12.包晶反应可以用 表示。 (A) LL+A (B) L+AB (C) C+AB 13.铸铁和钢的本质区别在于组织中是否存在 。 (A) 莱氏体 (B) 渗碳体 (C) 珠光体 14.形成非晶态时相对容易的是 。 (A) 陶瓷 (B) 金属 (C) 聚合物 15. 铸件的宏观组织从外向里分别是 。 (A) 等轴晶区、柱状晶区、细晶区 (B) 柱状晶区、等轴晶区、细晶区 (C) 细晶区、柱状晶区、等轴晶区 三、 画图 题（ 共 3 小题， 共 20 分） 1.在下图的正交点阵中画出： (11 ), (121)晶面和 111,33 晶向。 (8 分 ) 11（ a）画晶面 （ b）画晶向 考试科目：材料综合 共 8 页，第 8 页 2. 在下图的浓度三角形中： (1)写出点 P、 R 的成分；（ 4 分） (2)定出合金 W(C) 80%， A， B 组元浓度之比与 S 相同的合金成分点 Y。 （ 3 分） 3. 指明下图示意的位错类型，并在完整晶体中示意画出其柏氏矢量 。 （ 5 分） 四、 问答 题（ 共 3 小题， 每小题 10 分， 共 30 分） 1. 材料常见的强化方式有哪些，其各自特点是什么？（ 10 分） 2. 什么是固溶体，试论述影响置换固溶体溶解度的主要因素 。 （ 10 分） 3. 什么是粗糙界面和光滑界面，它们对晶体生长方式和形态有何影响 ?（ 10 分） 五、 综合 题（ 共 1 小题， 共 25 分） 1) 画出铁碳合金平衡相图 ， 并标出其中关键温度和成分 ， 指出水平线上的反应 ， 并根据铁碳相图回答下面问题 。 （ 11 分） 2） 计算含碳 1.2%（质量分数）的铁碳合金在室温下各组织的相对含量 。 （ 9 分） 3） 有一含碳为 2.2%（质量分数）的合金，观察到室温组织为珠光体和网状渗碳体，没有发现莱氏体，试分析原因 。 （ 5 分）