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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，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。
只能
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
(A) Li
+
(选择一个正确答案，共
(B) Na
+
20题，每小题2分，共(C) Be
2+
40分)
2+
1. 以下哪一个离子半径最小？
(D) Mg
2．以下哪一个元素的第一电离能最低：
(A) Sr
(B) As
(C) Xe
(D) F
3．下列分子中，具有偶极矩的是：
(A) PCl
5
(B) H2Se (C) CO2(D) BCl
3
4. 下列分子中，哪一个分子的键级最大：
(A) BN
(B) Ne2
(C) F2
(D) N2
5. 下列哪一种物质的酸性最强：
(A) HBr
(B) H2Te
(C) H2Se
(D) PH3
6. 在酸性溶液中，下列各对离子能共存的是：
(A) Fe(C) Hg
2+
和Ag+和Sn2+
2+
2--(B) SO3和MnO4
2+2+
(D) Fe和Sn
7. 下列哪一种弱酸的盐最易水解？
(A) HA：Ka= 1×10
-8
(B) HB：Ka= 2×10
-6
(C) HC：Ka= 3×10-8(D) HD：Ka= 4×10-10
pH值为：
-4-5
8. 浓度为1.0×10 mol/L，Ka = 1.010×的某酸性指示剂在变色点时的
(A) 3.00 (B) 5.00 (C) 7.00 (D) 9.00
9. 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(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：
K1。
(A) E1= E2，K1= K2(C) E1< E2，K1= K2
?
2+
?
(B) E1 >E2，K1< K2(D) E1> E2，K1= K2
+
?
2+
+
11. 已知E(Cu/Cu) = 0.340 V，E(Cu/Cu) = 0.521 V，则E(Cu/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，
(A) 正八面体
RnF4的空间构型为：
(C) 平面正方形
(D) 变形四面体
(B) 正四面体
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 > H2CO314. HAc在下列溶剂中解离常数最大的是：
(A) H2O
(B) CHCl
3
(C) 液氨(D) 液态HF
15. 在酸性介质中，若使
(A) 王水
Mn2+氧化成MnO4-，采用的氧化剂应为：
(C) NaBH4
(D) NaBiO
3
(B) H2O2
16. 除去ZnSO4水溶液中的杂质
(A) K4[Fe(CN)6] (C) NH4F
Fe3+离子，需加入的最佳物质是：
(B) ZnCO
3
(D) NaOH
17. 下列量子数的组合中，不合理的是：
121
(C) 3，1，-1，
2
(A) 1，0，0，
(B) 2，1，1，(D) 4，-1，0，
1212
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 (C) NH3和NH2
-
(B) H2SO4和HSO3-(D) NH3CH2COOH和NH2CH2COO
CO(g) + H2O(g)
CO2(g) + H2(g)
r
+
-
19. 已知某温度下的反应达到平衡，为提高(C) 升高温度
Hm= -41.2 kJ/mol，且该反应已
CO转化率可采用：
(B) 扩大容器体积，减少总压力(D) 降低温度
(A) 压缩容器体积，增加总压力
3+-2+?
20. 电对Fe + eFe的φ=0.771 V，据此可反映：
(B) Fe2+较H+容易还原(A) Fe2+较Fe3+容易还原3++
(C) Fe较H容易还原
(D) Fe较H+容易还原
二、填空题(共11题，每空1分，共25分)
-1，它有18个电子和20个中子，它的同位素符号是
(3)
。(4)
，所以H3BO3为
(5) 元酸。
(1)
，原子序
1. 一原子的净电荷为数是
(2)
，质量数是
2. H3BO3水溶液显酸性的反应式是
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)
；
Ka =
(10)
。
4. 0.025 mol/L某一元弱酸水溶液的凝固点为5. 某一个化学反应在下不是自发的，则在
400 K时
r
-0.060℃，此酸的解离常数
Hm= -167.5 kJ/mol，在400 K以上该反应是自发的，400 K以
r
400 K时该反应的
Gm=
(11) ，
r
Sm=
(12) 。
6. 某反应A + B → C中，各反应物的反应级数均为应物的初始浓度均为
1，速率常数k = 1.01×0-2 L?mol-1s-1。若反
(13)
。
1.34×10 mol/L，
-3
0.100 mol/L，则100 s后A的浓度为
7. 把0.100 mol的氨溶于水中形成则氨的Kb值为
(14)
。
1.00 L的溶液，其中氢氧根离子的浓度为
8. 化合物[FeCl2(H2O)4]+命名为
(15) ，其中心原子为(18)
(16) ，配位数为(19)
(17) 。
9. 原子序数为47的元素处在周期表中第布为
(20)
。
(21) (23)
周期，第族，其价层电子排
10. 偶然误差服从11. 胶体的特性是三、是非题1. ( 2. ( 3. ( 4. ( 5. ( 6. ( 7. (
规律，因此可以采取，
(24)
，
(22) (25)
。
的措施减免偶然误差。
(正确的打√，错误的打×，共10小题，每题1分，共10分)
Ψ (n, l, m)来表示。
2个C-C单键键能之和
) 玻尔原子轨道可以用
) 1个C=C双键的键能等于
) 主族金属离子不能作为配合物的中心离子) 某化学反应的
?
一定小于1 G大于零，则Krm
) 用水稀释AgCl的饱和溶液后，AgCl的溶度积和溶解度都不变) 若电池的标准电动势大于零，则电池反应一定正向进行
) 用0.20 mol/L NaOH溶液滴定0.10 mol/L H3PO4溶液时，在滴定曲线上出现范围
3个突跃
8. ( 9. ( 10. (
) 锌盐、镉盐、汞盐在过量氨水中反应均生成配位氨合物) 在同一温度、压力下，同一物质的熵值一定) 溶度积大的沉淀一定能转化成溶度积小的沉淀
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2NO2 (g)
f
Hm(NO2,g) = 33.84 kJ/mol，
r
f
Hm(N2O4,g) = 9.66 kJ/mol。计算以下反应：
N2O4 (g) 的
Hm，并判断此反应是放热还是吸热的。
2.(15分) 50℃时纯CS2的蒸气压为113.86
113.18
(已知蒸气压下降常数
kPa。将一定量的硫溶于100 g
CS2中，所形成的溶液的蒸气压为kPa。计算出该溶液的渗透压。
K= 29.15 kPa?kg/mol)
2+ 2+
║Cu(1.00 mol/L)Cu (+)│。3. (15分) 已知下列原电池：(-) Zn│Zn(1.00 mol/L)
在Cu电极中通入氨气至c(NH3?H2O) = c([Cu(NH3)4]2+) =1.00 mol/L，在Zn电极中加入Na2S，
2+
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(NH3)4]的标准稳定常数
Kf([Cu(NH3)4]2+)。
(已知φ(Cu/Cu) = 0.340 V，φ(Zn/Zn) = -0.7627 V，
?
2+
?
2+
-24
Ksp(ZnS) = 1.6010×)
2+3+2+-23+-2
4. (15分) 某废液中含有Pb和Cr，经测定c(Pb)=3.0×10 mol/L，c(Cr) = 2.010× 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？
-31×) Ksp(Cr(OH)3) = 6.310
-15，(Ksp(Pb(OH)2) = 1.410×
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？
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1，配位数5，惯习面9，电子化合物
10小题，每题2，置换固溶体6，小角度晶界
3分，共30分）
3，稳态扩散7，包晶转变
4，弗伦克尔空位8，淬透性
10，布拉菲点阵
二.选择题（可多选，共1，晶体的对称轴中不存在（A）3次对称轴
15题，每题3分，共45分）
。
（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（α+β）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（C）固相与液相自由能差的4，在面心立方晶体中，原子层沿（A）ABCACBA
1/2 1/4
[111]堆垛时，
的堆垛成为孪晶。（C）ABABCAB
。
（B）ABCBCAB
5，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
6，在TiO2中，当一部分（A）阳离子空位
7，面心立方晶体的孪晶面是（A）{112}
8，不易发生交滑移的晶体结构是（A）密排六方
（B）C-C键
（C）C-O键
。
。
Ti4+被还原为Ti3+，为了平衡电荷不可能出现（B）钛离子空位
。（B）{110} 。
（B）体心立方
（C）{111}
（C）氧离子空位
（C）面心立方
的相界线。（C）δ-Fe和液相
9，纯Fe的温度-压力相图中，斜率为负的相界线是
（A）α-Fe和γ-Fe （B）γ-Fe和δ-Fe 10，在三元共晶合金中最多可以获得（A）三相（B）四相
平衡。
（C）五相
11，已知Cu的熔点为1083C，则Cu的最低再结晶温度约为（A）270oC
（B）370C
。
o
o
。（C）430C
o
12，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
。
（C）位错强化
。
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
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）1/4 A试样靠近，则
15，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）A组元的扩散速率大于（B）A组元的扩散速率小于（C）A组元的扩散速率等于三.画图、问答与计算题（共
B组元B组元B组元
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：（8分）
（110）与[111]，（132）与[123]。
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）
（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。
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ω(C)=2.11%，ω(C)=4.3%的二次渗碳体的析出量。（B）画出ω(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；
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Ⅰ、Ⅱ的平衡结晶过程，并绘制冷却曲线。
（2）说明室温下Ⅰ、Ⅱ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β初的合金，求该合金的成分。
（4）分析在快速冷却条件下，Ⅰ、Ⅱ合金获得的组织有何不同。
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