2018年暨南大學821基礎化學考研大綱

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暨南大學材料綜合考試大綱（2018 年）
《材料綜合》滿分 150 分，考試內容包括《基礎化學》、《材料科學基礎》兩
門課程內容?？忌鶕约旱膶I背景和未來擬從事的專業研究方向，從中任選
其中一門課程內容進行作答。
一、基礎化學考試大綱
I 考察目標
基礎化學考試涵蓋化學熱力學、化學動力學、原子結構、膠體和溶液及滴定
分析等幾個方面的內容。要求考生比較系統的掌握基礎化學上述方面的概念、基
本原理和方法，能夠運用所學的基本原理和基本方法分析、判斷和解決有關理論
和實際問題。
II 考試形式和試卷結構
1.試卷滿分及考試時間
本試卷滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘。
2.答題方式
本試卷答題方式為閉卷、筆試。
3.試卷題型結構
概念題 15 分
填空題 20 分
選擇題 30 分
簡答題 20 分
綜合題 65 分
III 考察范圍
氣體與溶液
1.理想氣體
分子本身不占體積，分子間沒有相互作用力的氣體。
2.理想氣體方程
pV = nRT
3.道爾頓分壓定律
混合氣體的總壓力等于各組分分壓之和。
4.相（概念）
體系中物理性質和化學性質完全相同的一部分稱為相。
5.稀溶液的依數性
蒸汽壓-> 飽和蒸汽壓與難溶電解質溶液的蒸汽壓 p=pB
*
xB；
沸點-> 沸點、正常沸點、凝固點的概念；
溶質對于溶液沸點和凝固點的影響 △Tb=Kbb，△Tf=Kfb
滲透壓-> 滲透與滲透壓的概念；
ПV=nRT， П=cRT。
6.膠體溶液
動力性質-> 布朗運動的概念與實質；
光學性質-> 丁達爾現象的概念與實質；
電學性質-> 電泳現象的實質，膠團雙電層結構
Zeta 電位的定義；
影響溶膠穩定性和導致聚沉的因素；
膠團結構；
高分子溶液與凝膠的特點。
化學熱力學基礎
1.基本概念
系統、環境、狀態、狀態函數、過程、途徑；
2.熱力學第一定律
能量在轉化的過程中總值不變（能量守恒定律），△U=Q-W
3.等容反應與等壓反應
等容反應->體積保持不變，體系不作體積功，W=0，△U=QV
等壓反應->壓力保持不變，Qp=H2-H1=△H
4.熱化學方程式
定義：表示化學反應與其熱效應關系的化學方程式；
熱力學標準狀態：濃度、壓力、溫度；
標準焓變
5.蓋斯定律
定義：不論化學反應是一步完成還是分步完成，其熱效應總是相同的。
6.生成焓
生成焓與標準生成焓的定義與計算；
化學鍵鍵能與反應焓變的關系；
7.熱力學第二定律
孤立體系的任何自發過程，體系的熵總是增加的。
8.熵與標準摩爾熵
熵->體系混亂度的衡量參數；
熱力學第三定律->0K 時，任何純物質的完整晶體的熵值為零；
標準摩爾熵->標準狀態下 1mol 物質的熵值；
熵值大小與聚集態、分子復雜程度、分子量和分子構型的關系。
9.吉布斯自由能
吉布斯自由能也稱為自由焓，G=H-TS
吉布斯-赫姆霍茲方程式：對于等溫等壓過程，△G=△H-T△S
10. 標準平衡常數
標準平衡常數的定義；
氣體反應、溶液反應和復相反應的標準平衡常數的表達式；
11.化學平衡
用標準平衡常數判斷自發反應方向；
化學平衡的移動（濃度、壓力和溫度對平衡的影響）
化學反應速率
1.反應速率
反應速率的表示方式：
ttt
j
?
?
?
?
?
?
???
12
12
；
2.基元反應與非基元反應
反應物分子在碰撞中一步直接轉化為生成物分子的反應稱為基元反應；
3.質量作用定律
基元反應的反應速率與反應物濃度以方程式中化學計量數的絕對值為乘
冪的乘積成正比；
反應速率與反應物濃度的關系-> b
B
a
A
ckcv ??
4.反應速度與溫度的關系
RT
Ea
Aek
?
?
5.反應速度理論
碰撞理論->定義、活化能（概念）；
過渡態理論->定義；
6.級數反應及其特點
一級反應
二級反應
解離平衡
1.解離平衡常數
對于一元弱酸->
? ?? ? ? ?? ?
? ? ?
??
?
cHBc
cBccHc
K a
/
//
??
?
對于一元弱堿->
? ?? ? ? ?? ?
? ? ?
??
?
cMOHc
cOHccMc
K b
/
//
??
?
稀釋定律->溶液的解離度與濃度的平方根成反比， ? ???
ccKa a
/?
同離子效應與鹽效應；
2.多元弱酸的解離平衡
3.水的解離與 pH 標度
水的離子積常數->一定溫度下水中氫離子與氫氧根離子濃度乘積為常數
pH= ? ??
? H?lg ，pH= ? ? ?
cHc /lg
?
? ，pOH= ? ??
? OH?lg ，pH+pOH=14
4.鹽類水解
一元強堿弱酸鹽的水解-> ? ? ?
?
c
c
K
K
cOHc
a
w
???
?
一元強酸弱堿鹽的水解-> ? ? ??
?
?
c
c
K
K
cHc
b
W
???
?
一元弱酸弱堿鹽的水解-> ? ? ?
??
?
b
aW
K
KK
cHc ?
?
多元弱酸強堿鹽的水解-> ? ? ?
?
?
c
c
K
K
cOHc
a
W
??
?
2
只考慮一級水解
影響鹽類水解的因素
5.緩沖溶液
緩沖溶液的原理
緩沖溶液酸度計算公式->
? ?
? ?酸
鹽
c
c
pKpH a
lg??
?
6.酸堿理論
酸堿的質子論
酸堿的電子論
共軛酸堿
7.沉淀的生成和溶解
溶度積常數的定義和計算
如何判斷沉淀是否生成，Qi 和 ?
sp
K 的關系對沉淀的影響及相關計算
氧化還原反應
1.氧化數
氧化數的定義
2.氧化還原反應方程式的配平
3.原電池
原電池的組成與符號表示法
標準電極電勢
標準電極電勢的應用
4.能斯特方程
電極電位的能斯特方程表示法
溶液濃度對電極電位的影響（能夠進行相關計算）
5.吉布斯自由能與電動勢的關系
GrE
??W ， nFEGr
??? 能夠進行相關計算
6.電極電動勢的應用
電極電動勢的計算
利用電極電動勢判斷氧化還原反應的方向
標準電極電動勢和平衡常數
原子結構
1.氫光譜與玻爾理論
氫光譜通式-> ?
?
?
?
?
?
?
?
?? ? 2
2
2
1
111
nn
R
?
玻爾理論的基本假設
自發躍遷的輻射頻率 ?
?
?
?
?
?
?
?
?? 2
2
2
1
11
nnh
A
v
2.波粒二象性
mv
h
??
3.測不準原理 hPx x
????
4.薛定諤方程
薛定諤方程的寫法-> ? ? 0
8
22
2
2
2
2
2
???
?
?
?
?
?
?
?
?
?
????
VE
h
m
zyx
薛定諤方程的物理意義
波函數? 的物理意義
5．量子數
主量子數
角量子數
磁量子數
自旋量子數
6.波函數與電子云圖形
波函數角度分布圖 ?
?
cos
4
3
?zp
Y
電子云角度分布圖
電子云徑向分布圖->r
2
R
2
的物理意義；p=R
2
r
2
dr；
7.原子核外電子排布
屏蔽效應和穿透效應（概念）
電子排布三規則：保利不相容原理、能量最低原理、洪特規則；
8.原子結構與元素周期律
原子結構與元素性質間的關系
電離能（概念）
電子親合能（概念）
共價鍵與分子間力
1.現代價鍵理論
2.共價鍵的特性
飽和性、方向性、共價鍵的類型
3.雜化軌道理論
雜化、雜化軌道的概念；
雜化軌道的特性；
雜化軌道的類型
4.分子軌道理論
分子軌道理論的基本要點；
原子軌道組合成分子軌道的三條原則；
能級圖；
分子軌道理論的簡單應用
5.分子的極性和分子間作用力
分子間作用力->范德華力（靜電力、誘導力、色散力）
范德華力的特點
6.氫鍵
氫鍵的形成
分子內氫鍵與分子間氫鍵
氫鍵的兩個特性
配位化合物
1.配位化合物
配位化合物的定義
配位原子（概念）、配位數（概念）
配合物的命名
2.配合物的化學鍵本質
價鍵理論->α 配鍵與π 配鍵，內軌與外軌配合物
滴定分析
1. 標準溶液的配制
2. 滴定分析的計算
3. 分析結果的誤差
偶然誤差
系統誤差
偏差
準確度
精密度
4. 酸堿滴定
常見酸堿指示劑及其變色范圍
酸堿標準溶液的配制和標定
5. 氧化還原滴定
高錳酸鉀法的原理
高錳酸鉀標準溶液的配制和標定
碘量法
碘量法標準溶液的配制和標定
碘量法的應用
IV 試題示例
如果體系經過一系列變化，最后又變回初始狀態，則體系的
A. Q=0,W=0,△U=0,△H=0; B. Q≠0,W≠0,△U=0,△H=Q;
C. Q=-W,△U=Q+W,△H=0; D. Q≠W,△U=Q+W,△H=0;
下列物質中，不屬于其共軛酸堿的是
A. NH
4+
,NH3; B. HF,H2F
+
; C. NH3,NH
2-
; D. H3O
+
,OH
-
下列分子中，偶極矩為零的是
A. NF3; B. NO2; C. PCl3; D. BCl3
下列氯化物中，熔點最低的是
A. HgCl2; B. FeCl3; C. FeCl2; D. ZnCl2
下列分子和離子中，鍵能最大的是
A. N2; B. O
2+
; C. NO; D. CN
-
下列分子和離子中，具有順磁性的是
A. NO
+
; B. [Fe(CN)6]
4-
; C. B2; D. CO
下列物質中，還原性最強的是
A. HF; B. PH3; C. NH3; D. H2S
同物質的量濃度的下列離子在酸性介質中，氧化性最強的是
A. SO4
2-
; B. ClO
-
; C. ClO4
-
; D. H3IO6
2-
硫酸亞硝酸根五氨合鈷(III)的化學式是_______
(NH4)3[CrCl(SCN)4]的學名是____________;
自然界中硬度最大的單質是 _______________; 熔點最高的金屬元素是
____________.
（綜合題）通過雜化軌道理論說明 SiCl4、PCl3、OF2 的分子幾何構型并解釋其中
鍵角的變化。
（綜合題）將無色硝酸鹽 A 加入水中，生成白色沉淀 B 和澄清溶液 C。向 C 中通
入 H2S 生成黑色沉淀 D，D 不溶于 NaOH 溶液，但可以溶于鹽酸。向 C 中滴加 NaOH
溶液生成白色沉淀 E，E 不溶于過量 NaOH 溶液，試寫出 A、B、C、D、E 的化學式。
（綜合題）現代價鍵理論和分子軌道理論在討論共價分子成鍵時，最主要的區別
是什么？分析氧氣具有順磁性時哪種理論更合理？
（綜合題）CHCl3 在 40 攝氏度的蒸汽壓為 49.3kPa，在此溫度下 98.6kPa 壓力下，
4 升空氣（綜合題）通過 CHCl3，求（1）空氣和 CHCl3 混合氣體的體積是多少？
（2）被空氣帶走的 CHCl3 質量是多少？
（綜合題）在 250ml 容器中裝入未知氣體 101.3kPa，此氣體的質量為 0.164 克，
試驗溫度為 25 攝氏度，求該氣體的相對分子質量。
（綜合題）450 克水蒸氣在 101.3kPa 和 100 攝氏度下凝結成水，已知水的蒸發
熱為 2.26kJg-1，計算此過程的 W、△H 和△U。
（簡答題）下列說法是否正確，為什么？（1）放熱反應都能自發進行；（2）熵
值變大的反應都能自發進行；（3） 0??
?
mr
G 的反應都能自發進行；（4）穩定單質
規定它的 0,0,0 ?????
???
mmfmf
SGH ；（5）生成物的分子數比反應物多，該反應
的 0??
?
mf
G
（綜合題）對于反應 4HBr(g)+O2(g)->2H2O(g)+2Br2(g)，（1）在一定溫度下測 HBr
起始濃度為 0.0100M，10s 后 HBr 的濃度為 0.0082M，計算反應在 10s 內的平均
速率；（2）如果上述數據是 O2 的濃度，則該反應的平均速率又是多少？
（綜合題）301K 時牛奶變酸需要 4h，但是在 278K 的冰箱中則需要 48h，嘉定反
應速率與便算時間成反比，試計算牛奶變酸的活化能。
（綜合題）PCl5 加熱后，分解反應式為 PCl5(g)=PCl3(g)+Cl2(g)，在 10L 密閉容
器中裝有 2mol PCl5，某溫度時有 1.5mol PCl5 分解，求該溫度下的 KΘ。若在該
密閉容器中通入 1mol Cl2，PCl5 的分解百分數為多少？
（綜合題）酯化反應 C2H5OH(l)+CH3COOH(l)=CH3COOC2H5(l)+H2O(l)可近似看做理想
溶液反應。在 298K 時，若將 2mol C2H5OH 與 2mol CH3COOH 混合，平衡時各種物
質有 2/3 變為生成物。今將 138 克 C2H5OH 與 120 克 CH3COOH 在 298K 混合，求平
衡混合物中有多少 CH3COOC2H5 生成？
（簡答題）下列說法是否正確，為什么？（1）凡是鹽都是強電解質；（2）BaSO4，
AgCl 難容于水，水溶液導電不顯著，故為弱電解質；（3）解離作用是先通電，
然后解離，溶液就能導電了；（4）氨水稀釋一倍，溶液中的 c(OH
-
)就減少為原來
的一半；（5）HCl 溶液的濃度為 HAc 溶液濃度的一倍，則前者的 c(H
+
)也是后者
的一倍。
（綜合題）要配置 250mL，pH 值等于 5 的緩沖溶液，需要在 125mL 1M 的 NaAc
溶液中加多少 6M 的 HAc 和水？
（簡答題）用質子論判斷下列物質那些是酸，哪些是堿，哪些即使酸又是堿？
(1)[Al(H2O)6]
3+
;(2)HS
-
;(3)CO3
2-
;(4)H2PO4
-
;(5)NH3;(6)HSO4
-
;(7)NO3
-
;(8)HCl;(9)A
c
-
;(10)OH
-
;(11)H2O
（綜合題）0.01M的BaCl2溶液5mL，稀釋到1000mL，加入0.01M的K2SO4溶液0.5mL，
有無沉淀析出？
（簡答題）配平下列化學反應方程式：
(1)As2O3+HNO3+H2O->H3AsO4+NO;(2)K2Cr2O7+H2S+H2SO4->K2SO4+Cr2(SO4)3+S+H2O;
(3)K2MnO4+H2O->KmnO4+MnO2+KOH;(4)KOH+Br2->KBrO3+KBr+H2O
(5)Zn+HNO3->Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O;(6)I2+Cl2+H2O->HCl+HIO3
(7)MnO4
-
+H2O2+H
+
->Mn2
+
+O2+H2O
（綜合題）如下反應 H2+
2
1
O2=H2O，Δ rG
Θ
=-237kJ·mol
-1
和 C+O2=CO2, Δ rG
Θ
=-394kJ·mol
-1
;都能設計成原電池，計算它們的電動勢 E
Θ
。
（綜合題）利用玻爾理論的軌道能量公式，計算氫原子的電子從第五能級躍遷到
第二能級所釋放的能量及譜線的波長。
（簡答題）簡述四個量子數的物理意義和量子化條件。
（綜合題）KI 的晶格能（U）為-631.9kJmol
-1
，鉀的升華熱 S（K）為 90.0 kJmol
-1
，
鉀的電離能（I）為 418.9 kJmol
-1
，碘的升華熱 S（I2）為 62.4 kJmol
-1
，碘的離
解能（D）為 151 kJmol
-1
，碘的電子親合能（E）為 310.5 kJmol
-1
，求碘化鉀的
生成熱（Δ fH）。
（綜合題）試用雜化軌道理論說明 BF3 是平面三角形而 NF3 卻是三角錐形。
（綜合題）根據分子軌道理論判斷 O2
+
、O2、O2
-
、O2
2-
的鍵級和單電子數。
（簡答題）下列說法是否正確，為什么？（1）分子中的化學鍵為極性鍵，則分
子也是極性分子；（2）色散力僅存在于非極性分子之間；（3）3 電子π 鍵比 2 電
子π 鍵的鍵能大。
（綜合題）CN
-
于 Ag
+
、Ni
2+
、Fe
3+
和 Zn
2+
形成配離子，試根據價鍵理論討論其雜化
類型、幾何構型和磁性。
V 基礎化學主要參考書
1. 魏祖期，基礎化學，人民衛生出版社
2. 董元彥，無機及分析化學（第二版），科學出版社
二、材料科學基礎考試大綱
I 考察目標
材料科學基礎是材料科學與工程、金屬材料、材料物理、材料化學、無機非
金屬材料及相關專業的重要學科基礎課，涵蓋了固體材料微結構、晶體缺陷、擴
散理論、形變規律、相圖等方面的基礎知識。本課程考試旨在考查考生是否了解
材料科學中的共性規律,即材料的組成-形成(工藝)條件-結構-性能-材料用途之
間相互關系及制約規律,考查學生是否能夠運用材料科學的基本原理解決實際問
題。
II 考試形式和試卷結構
1.試卷滿分及考試時間
本試卷滿分為 150 分，考試時間為 180 分鐘。
2.答題方式
本試卷答題方式為閉卷、筆試。
III 考察內容和范圍
一、金屬及合金的晶體結構
1、原子結構與原子鍵合。
2、金屬鍵與金屬的特性。
3、晶體學基礎：晶體結構、空間點陣、晶格常數、晶向指數和晶面指數、
晶面間距、三種典型金屬晶體結構。
4、合金相分類及影響合金相結構的主要因素、固溶體與固溶強化(置換式固
溶體、間隙式固溶體、有序固溶體)、中間相及分類。
二、晶體中的缺陷
1、點缺陷。
2、位錯的概念及基本性質、基本類型、幾何性質及其運動特點；面心立方
晶體中的位錯與位錯反應；位錯與金屬的強化機制。
3、面缺陷：晶界，孿晶界，相界，外表面。
三、固體金屬中的擴散
1、擴散現象及表象理論。
2、擴散熱力學分析。
3、擴散的微觀理論及微觀機制，擴散激活能。
4、影響擴散的因素。
四、金屬的塑性變形與再結晶
1、彈性與粘彈性。
2、單晶體塑性變形的基本方式；多晶體的塑性變形；合金的塑性變形；塑
性變形后金屬和合金顯微組織及性能變化。
3、冷變形金屬在加熱過程中的組織結構及性能變化，回復、再結晶、晶粒
長大；再結晶退火后的組織。
4、熱變形與動態回復、再結晶。
五、單組元相圖與純金屬的凝固
1、單元系相變的熱力學及相平衡。
2、純金屬的凝固。
六、二元合金相圖及二元合金的凝固
1、相圖的表示和測定方法。
2、相圖的熱力學的基本要點。
3、二元相圖分析：勻晶、共晶、包晶相圖及固溶體二元合金的凝固；Fe-C
合金相圖及典型成分 Fe-C 合金凝固過程及凝固組織分析。
4、二元相圖的凝固理論。
七、三元相圖
1、直線法則、杠杠定律、重心法則。
2、三元勻晶相圖及合金凝固過程分析。
3、三元共晶相圖及典型合金凝固過程分析與凝固組織，四相平衡轉變及三
元相圖所遵循的一般規律。
八、材料的亞穩態
1、納米晶材料。
2、固態相變形成的亞穩相：固態相變概述、固溶體脫溶分解產物、馬氏體
相變的基本特征。
IV 試卷結構
1、基本知識與基本概念題 (約 50 分)。
2、理論分析論述題 (約 50 分)。
3、計算與作圖題(約 50 分)。
V 材料科學基礎主要參考書
1. 胡賡祥等，材料科學基礎(第三版)，上海交通大學出版社。
2. 石德珂等，材料科學基礎(第二版)，機械工業出版社。

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