第2章 物质转化与材料利用（4-6） 一、选择题
1． 物质分类是重要的学习内容，下列物质属于氧化物的是（ ）
A ．O 2
B ．NaCl
C ．Fe 2O 3
D ．C 2H 5OH
2． （2019·台州）电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。目前广泛采用石英
砂（主要成分是SiO 2）为原料制取，其中一步反应为：SiO 2+2C=====
高温Si+2CO ↑。对该反应分析正确的是（ ）
A 、该反应属于置换反应
B 、碳发生了还原反应
C 、碳元素化合价由0价变为＋4价
D 、该反应利用了CO 的还原性
3． （2019·杭州）右图为氢气还原氧化铜的实验装置图，下列有关分析正确的是（ ）
A 、装置中试管口需略向下倾斜，主要是为了利于通入
氢气
B 、在给试管内药品加热前，需先通氢气排尽试管内的空气
C 、待药品完全反应后，需同时撤去酒精灯和通氢气的导管
D 、该实验装置也可直接用于一氧化碳还原氧化铜的实验
4． 下列气体关于“物质 —— 用途 —— 性质”的说法错误的是（ ）
A 、稀有气体 —— 霓虹灯 —— 通电能发出不同颜色的光
B 、氮气 —— 食品防腐 —— 常温下化学性质稳定
C 、一氧化碳 —— 冶炼金属 —— 还原性
D 、氧气 —— 火箭发射 ——可燃性
5． （2019·台州）下列选项所示的物质转化均能一步实现的是（ ）
A 、Fe →O 2Fe 2O 3→H 2O Fe(OH)3
B 、CuO →
H 2SO 4
CuSO 4→稀HCl CuCl 2
C 、S →O 2SO 2→H 2O H 2SO 4
D 、CO 2→
NaOH Na 2CO 3→Ca(OH)2NaOH
6． 部分含钙物质间的转化关系如下图所示，下列分析
正确的是（ ）
A 、CaO 、Ca(OH)2、CaCO 3都是含氧化合物，简称
氧化物
B 、转化①是氯化钙溶液中的钙被置换出来
C 、转化⑥可能是复分解反应
D 、转化④一定是中和反应
7． 类推是一种重要的学习方法。下列类推结论错误的是（ ） ①CO 能与Fe 2O 3 反应生成Fe ，CO 也能与CuO 反应生成Cu ；
②NaOH 溶液能使无色酚酞试液变红色，Cu(OH)2 也能使无色酚酞试液变红色；
③有机化合物含碳元素，则含碳元素的化合物一定是有机化合物； ④中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应；
⑤碱溶液呈碱性，能使无色酚酞变红，则呈碱性的溶液一定是碱溶液。
A 、②③④⑤
B 、①②⑤
C 、①⑤
D 、③④⑤
8． （2019·嘉兴）某同学在学习了金属及其化合物之间的转化规律后，绘制了可以通过一步反应制取MgSO 4的思维导图，其中所选用的物质错误的是（ ）
A 、①—Mg
B 、②—MgCl 2
C 、③—H 2SO 4
D 、④—Mg(OH)2
（第8题图）
（第9题图）
9．按图示装置，持
续通入气态物质x，可以看到玻璃管中有红色物质生成，无水CuSO4变蓝，澄清石灰水变浑浊，则x不可能是（）
A、氢气和水蒸气
B、氢气和二氧化碳
C、一氧化碳和氢气
D、一氧化碳和水蒸气
10．（2019·宁波）三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体，可溶于水，与水反应生成草酸，且常温下不稳定，其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是（）
A、C2O3中碳元素的化合价为+4价
B、三氧化二碳具有还原性
C、在空气中燃烧的产物为二氧化碳
D、与氢氧化钠溶液反应可生成盐
11．常温下，下列各组物质中，甲既能与乙反应又能与丙反应的是（）甲乙丙
①CO2KOH溶液H2O
②H2O2CuO
③Ba(NO3)2溶液稀硫酸Na2CO3溶液
④Fe2O3CO 稀硫酸
A．①②B．①③C．①③④D．①②③④
12．以下四个化学反应都有气体产生，其反应类型和产生的气体性质均正确的是（）
选项 化学反应方程式 反应类型 气体性
质
A
Fe+H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑ 置换反应 还原性 B
2H 2O 2======MnO 22H 2O+O 2↑ 分解反应 可燃性 C
2KClO 3 ======MnO 2Δ2KCl+3O 2↑ 化合反应 氧化性 D CaCO 3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 复分解反
应
酸性 13．实验室有一瓶标签脱落的固体试剂，现分别取少量的该固体进行下列实验。根据实验现象判断，该固体最可能是（ ）
A ．碱
B ．盐
C ．金属单质
D ．金属氧化物 14．通过一步化学反应
实
现如图所示的X 、Y 、Z 三种物质间转化，表格中X 、Y 、Z 对应的物质不能实现这种转化的是（ ）
X Y
Z A CO 2
Na 2CO 3 CaCO 3 实验操作
实验现象 取该固体于试管中，加水、振
荡
固体不溶解 取该固体于试管中，加盐酸、
振荡
固体溶解，无气泡产生 一氧化碳通过炽热的该固体，
称固体质量、检测尾气 固体质量减轻，尾气中只检测到CO 与
CO 2
B CuO Cu
（NO 3）2 Cu （OH ）2
C HCl
BaCl 2 NaCl D Mg MgO MgCl 2
A 、A
B 、B
C 、C
D 、D
15．（2019?天津）芯片是电脑、智能家电的核心部件，它是以高纯度的单质硅（Si ） 为材料制成的。硅及其氧化物能发生如下反应：
①Si+O 2====ΔSiO 2
②SiO 2+Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3+CO 2
↑ ③SiO 2+2C=====
高温Si+2CO↑ ④Si+2NaOH+H 2O====ΔNaSiO 3+2H 2
↑ 下列说法不正确的是（ ）
A 、反应③属于置换反应
B 、上述反应中共生成三种可燃性气体
C 、Na 2SiO 3中Si 为+4价
D 、Si 和SiO 2在一定条件下可以相互转化
二、填空题
16．（2019·宁波）如图是用铜丝绕成的锥形螺旋罩，置于酒精灯火焰上方。随着铜丝罩的垂直下移，可观察到酒精灯火焰越来
越小，最终完全熄灭。
（1）铜丝在空气中受热，表面会产生黑色的 （填化学式）。
（2）表面变黑的铜丝下移过程中遇到酒精蒸气，又会变光亮的红色，这是因为黑色
物质发生了 反应。（填“氧化”或“还原”）
（3）铜丝具有良好的导热性，能将热量很快散失，使酒精蒸气的温度低于 ， 从而使酒精灯火焰熄灭。
17．（2019·绍兴）小敏对妈妈说：“你说菠菜中富含铁，为什么我用磁铁无法把菠菜吸起来呢？”
（1）小敏认为的“铁”，是指_______（选填“铁元素”或“铁单质”）。
（2）通过Fe 2O 3+3CO=====高温2Fe+3CO 2
可以把铁矿石中的铁元素转变成铁单质，此反应利用了CO 的_______性。
18．（2019·金华）A 、B 、C 、D 是初中科学常见的四种物质，其中A 、B 属于相同物质类别的化合物，C 、D 物质类別不同，
它们之间的转化和反应关系如图。图中“→”表示某一种物质
经一步反应可转化为另一种物质，“－”表示相连两物质能发生化学反应，部分反应物、生成物及反应条件已略去。请回答：
（1）若C 是二氧化碳，B 是氢氧化钙，则B→A 的化学方程式是____________________；
（2）若C 是锌，A 和B 都属于酸，写出D 可能的化学式_____________（物质类别不同的两种即可）。
19．（2019·杭州）CO 2的转化和利用是一个热门的研究课题。回答下列相关问题：
（1）2019年我国科研人员研制出一种“可呼吸CO 2”的电池，放电时该电池“吸收CO 2”，充电时该电池“放出CO 2”。放电时，金属钠和CO 2发生置换反应生成一种非金属单质和一种常见的盐，写出此反应的化学方程式 。
（2）2019 年5月，某杂志介绍了我国的一项研究成果：在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇，相关反应如图所示，参加反应的甲和乙的分子个数之比为 。
20．近来微信上传播所谓“塑料大米”，实际是用塑料造粒机生产出来的塑
料颗粒，是塑料行业的常见工艺和制品，不是什么假大米，这就是个彻头彻尾的谣言。某研究小组欲对某种“塑料大米”的组成进行探究（资料显示该塑料只含有C、H两种元素，大米中淀粉含C、H、O三种元素)。
（1）大米主要成分属于________（选填“有机物”或“无机物”)
（2）为了测量有关数据，推算“塑料大米”C、H元素的含量，那么该小组成员应该在装置A与B之间正确连接：A→②→③→①→______________→B（提示：发生装置A导出的气体中混有CO2和水蒸气，装置①②③可重复使用；
（3）B装置中碱石灰的成分是氢氧化钠和氧化钙，最后连接B装置的作用是__________。
21．（2019·宁波）如图是铁、盐酸、氢氧化钙、硫酸铜和氯化镁五种物质的反应与转化关系，“—”表示两种物质之间能发生化学反应，“→”
表示在一定条件下的物质转化。
（1）A物质是（填化学式）。
（2）C与E反应的基本类型是__________。
（3）从物质反应规律分析，在单质、氧化物、
酸、碱和盐中，
能与B反应生成D的物质有（填序号）。
①2类②3类③4类④5类
三、实验探究题
22．（2019·杭州）碱式碳酸锌[Zn x (OH)y (CO 3)z ]是制备功能材料ZnO 的原
料,其化学反应表达式为：Zn x (OH)y (CO 3)z →焙烧ZnO+CO 2↑+H 2O （x 、
y 、z 为整数）。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究（装置气密性良好，药品足量，实验操作正确）：
（1）图甲中装置B 的作用是 。
（2）查阅资料发现，在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品，剩余固体的质量与加热温度的如图乙所示。实验中加热时，热分解装置的温度至少要达到 ℃（选填 “200”“300”或“400”）。
（3）部分实验步骤为：“……加热前先通入N 2排尽装置内的空气，关闭通入N 2的活塞，……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据 现象来判断碱式碳酸锌样品已完全分解。
（4）小金取54.7g 碱式碳酸锌样品（不含杂质），放置于热分解装置内，完全反应后测得装置A 增重5.4g,装置B 增重8.8g.则x:y:z 的最简整数比为 。
23．（2019·湖州）高锰酸钾是初中常用的一种试剂，它可以和很多物质反应，发生颜色变化。小明和小丽把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸
[H 2C 2O 4]溶液混合，发现刚开始反应时溶液褪色不明显，但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因，小明查到了
如下资料：
资料1：2KMnO 4 + 5 H 2C 2O 4 + 3H 2SO 4 = K 2SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2O + 10CO 2↑
资料2：通常情况下，反应物浓度变大，反应加快；温度升高，反应加快。
（1）根据这些资料，小明提出了两个假设。
假设一：褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的；
假设二：褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的；
小明经过分析，否定了假设一，理由是 。
（2）小丽针对假设二进行实验探究后，经过思考，又做了如下实验： 把经过硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份，分装A 、B 两试管，同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液，并置于同一水浴中。迅速向A 试管中加入一定量的MnSO 4，发现A 试管中溶液褪色明显快于B 试管。上述实验中，把2支试管置于同一水浴中的目的是 。这一实验基于的假设是 。
24．膨松剂在我们的日常饮食中屡见不鲜，小到包子馒头，大到其它的肉类食品，膨松剂的运用十分的广泛。某面包膨松剂由碳酸氢钠和碳酸氢铵一种或两种物质组成，甲同学想对其成分进行检验。查阅资料后，他设计了如图所示的实验装置（实验开始前弹簧夹都处于关闭状态），并分3步进行实验。
资料：①膨松剂在面包制作过程中发生化学反应：2NaHCO 3====
Δ Na 2CO 3+H 2O+CO 2↑，NH 4HCO 3====ΔNH 3↑+ H 2O + CO 2
↑ ；②氨气溶于水所得溶液为氨水，呈碱性。
实验操作：
第1步：关闭K2，打开K1，经过加热，D中酚酞变红。
第2步：关闭K1，打开K2，加热至试管B中的水里气泡不再产生。
第3步：观察到大试管中还有剩余物质。
根据以上信息回答以下问题：
（1）连接好装置后首先要检查。
（2）从“第2步”可知，装置B的作用是。
（3）如果没有装置C，可能不会出现什么实验现象？。
（4）写出实验中的膨松剂物质组成：。
四、简答题
25．（2019·金华）碳酸氢钠片是一种常用药，能用于治疗胃酸过多，这是因为人体的胃液中含有盐酸。已知：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，为测定药片中碳酸氢钠的含量，小科进行了如下实验：
（1）小科认为，要测定药片中碳酸氢钠的含量，实验中需要采集两个数据：一是测出碳酸氢钠片样品的质量；二是根据碳酸氢纳与盐酸的反应原理，通过实验测出反应生成的__________质量。
（2）小科按如图甲的实验方案，取药片和足量的稀盐酸进行实验，通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据。同学们认为，测得碳酸氢钠的的质量分数会偏大，原因是____________________（答出一点即可）（3）为减小实验误差，小科又设计了如图乙的实验方案，取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验，采集的实验数据如表：
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
26．（2019·衢州）科学家尝试通过多种途径减少CO2的排放，或将CO2转化为有用物质。其中一种途径是利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，并将CO2储存或利用，反应流程如图所示。
（1）反应分离室中分离物质的操作__________。
（2）上述反应流程中，可循环利用的物质是__________。
（3）若反应分离室中有溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液100千克，求完全反应后，理论上可生成CaCO3的质量。（要求根据化学方程式计算）
27．某白色粉末，可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程（所加试剂均足量）。（相对原子质量：Ca-40 C-12 O-16 Ba-137 N-14 S-32 Na-23 ）
（1）操作Ⅰ、Ⅱ的名称是。
（2）无色气体的质量是克。
（3）固体甲的成分是。
（4）这种白色粉末中一定不含有。
（5）求白色粉末中肯定含有的物质总质量。
参考答案
一、选择题
16．（1）CuO （2）还原（3）着火点
17．（1）铁单质（2）还原
18．（1）Na2CO3＋Ca（OH）2=CaCO3↓＋2NaOH（合理即可）
（2）Na2CO3、CuO、NaOH（或其他碳酸盐、金属氧化物、碱的化学式）三种中的任意两种
19．（1）4Na十3CO2=2Na2CO3+C （2）1：3
20．（1）有机物（2）③②
（3）防止空气中的二氧化碳和水进入装置，干扰实验
21．（1）Fe （2）复分解反应（3）③
三、实验探究题
22．（1）吸收反应生成的CO2
（2）300
（3）一段时间，A装置中的长导管管口不再有气泡冒出
（4）5：6：2
23．（1）随着反应进行，反应物浓度变小
（2）减小反应过程中温度变化对实验结果的影响
反应过程中生成的硫酸锰对该反应有催化作用
24．（1）装置气密性 （2）判断反应是否进行完全
（3）D 中酚酞变红 （4）碳酸氢钠和碳酸氢铵
四、简答题
25．（1）二氧化碳
（2）二氧化碳逸出时带走了水蒸气
（3）解：三次实验所得二氧化碳质量的平均值
m （CO 2）＝1.2克＋1.0克＋1.1克3
＝1.1克 设药片中NaHCO 3的质量为x 。
NaHCO 3＋HCl ＝NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑
84 44
x 1.1克
84x 错误!未定义书签。＝441.1克
x ＝2.1克
NaHCO 3的质量分数＝m （NaHCO 3）m （碳酸氢钠片）×100%＝2.1克3克
×100%＝70% 26．（1）过滤 （2）NaOH 和CaO
（3）解：设理论上可生成CaCO 3质量为x
Ca(OH)2＋Na 2CO 32NaOH ＋CaCO 3↓
106 100
100kg×10.6% x
----------------------------106100kg×10.6% = -------100x
x=10kg
答：理论上可生成CaCO 3质量为10kg 。
27．（1）过滤 （2）2.2 （3）碳酸钙与硫酸钡 （4）硫酸铜
（5）设参加反应的碳酸钙质量为x 。
CaCO 3=====高温CaO+CO 2
↑ 100 44
x 2.2克
100/x=44/2.2克
x=5克
设生成 4.66克固体丙参加反应的硫酸钠质量为y 。
Na 2SO 4+Ba(NO 3)2=BaSO 4↓+2NaNO 3
142 233
y 4.66克
142/y=233/ 4.66克
y=2.84克
设生成 2.33克BaSO 4参加反应的硫酸钠质量为z 、硝酸钡的质量为w 。 Na 2SO 4+Ba(NO 3)2=BaSO 4↓+2NaNO 3
142 261 233
z w 7.33克-5克
142/z=261/w=233/(7.33克-5克)
z=1.42克，w=2.61克
总质量为：2.61克+1.42克+2.84克+5克=11.87克
四川理工学院试卷（2009至2010学年第1学期） 课程名称：材料科学基础 命题教师：罗宏 适用班级：2007级材料科学与工程及高分子材料专业 考试（考查） 年 月 日 共 页 1、 满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否 则视为废卷。 3、 考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。 4、 如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷 分别一同交回，否则不给分。 试题答案及评分标准 得分 评阅教师 一、判断题：（10分，每题1分，正确的记错误的记“％” 1?因为晶体的排列是长程有序的，所以其物理性质是各向同性。 （％ 2. 刃型位错线与滑移方向垂直。（话 3. 莱氏体是奥氏体和渗碳体的片层状混合物。（X ） 4?异类原子占据空位称为置换原子，不会引起晶格畸变。 （X 5. 电子化合物以金属键为主故有明显的金属特性。 （话 6. 冷拉后的钢条的硬度会增加。（话 7. 匀晶系是指二组元在液态、固态能完全互溶的系统。 （话 题号 -一- -二二 三 四 五 六 七 八 总分 评阅（统分”教师 得分 :题 * 冷 =要 密;
8.根据菲克定律，扩散驱动力是浓度梯度，因此扩散总是向浓度低的方向进行。（X
9. 细晶强化本质是晶粒越细，晶界越多，位错的塞积越严重，材料的强度也就 越高。（V ） 10. 体心立方的金属的致密度为 0.68。（V ） 、单一选择题：（10分，每空1分） (B) L+B — C+B （C ） L —A+B （D ） A+B^L 7. 对于冷变形小 的金属，再结晶核心形成的形核方式一般是（ A ） （A ） 凸出形核亚 （ B ）晶直接形核长大形核 （B ） 亚晶合并形核 （D ）其他方式 8. 用圆形钢饼加工齿轮，下述哪种方法更为理想？ （ C ） （A ）由钢板切出圆饼（B ）由合适的圆钢棒切下圆饼 （C ） 由较细的钢棒热镦成饼 （D ）铸造成形的圆饼 1. 体心立方结构每个晶胞有（B ） 个原子。 2. 3. (A) 3 ( B) 2 (C) 6 固溶体的不平衡凝固可能造成 （A ）晶内偏析 （C ）集中缩孔 属于＜100＞晶向族的晶向是（ (A) [011] (B) [110] (D) 1 (B) (D) (C) 晶间偏析 缩松 [001] (D) [101] 4.以下哪个工艺不是原子扩散理论的具体应用 （A ）渗氮 （B ）渗碳 （C ）硅晶片掺杂 （） （D ）提拉单晶5.影响铸锭性能主要晶粒区是（C ） （A ）表面细晶粒区 （B ）中心等轴（C ）柱状晶粒区 三个区影 响相同 6 ?属于包晶反应的是（A ） （ L 表示液相, A 、B 表示固相） (A) L+A — B
练习题 第三章 晶体结构，习题与解答 3-1 名词解释 （a ）萤石型和反萤石型 （b ）类质同晶和同质多晶 （c ）二八面体型与三八面体型 （d ）同晶取代与阳离子交换 （e ）尖晶石与反尖晶石 答：（a ）萤石型：CaF2型结构中，Ca2+按面心立方紧密排列，F-占据晶胞中全部四面体空隙。 反萤石型：阳离子和阴离子的位置与CaF2型结构完全相反，即碱金属离子占据F-的位置，O2-占据Ca2+的位置。 （b ）类质同象：物质结晶时，其晶体结构中部分原有的离子或原子位置被性质相似的其它离子或原子所占有，共同组成均匀的、呈单一相的晶体，不引起键性和晶体结构变化的现象。 同质多晶：同一化学组成在不同热力学条件下形成结构不同的晶体的现象。 （c ）二八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若有三分之二的八面体空隙被阳离子所填充称为二八面体型结构 三八面体型：在层状硅酸盐矿物中，若全部的八面体空隙被阳离子所填充称为三八面体型结构。 （d ）同晶取代：杂质离子取代晶体结构中某一结点上的离子而不改变晶体结构类型的现象。 阳离子交换：在粘土矿物中，当结构中的同晶取代主要发生在铝氧层时，一些电价低、半径大的阳离子（如K+、Na+等）将进入晶体结构来平衡多余的负电荷，它们与晶体的结合不很牢固，在一定条件下可以被其它阳离子交换。 （e ）正尖晶石：在AB2O4尖晶石型晶体结构中，若A2+分布在四面体空隙、而B3+分布于八面体空隙，称为正尖晶石； 反尖晶石：若A2+分布在八面体空隙、而B3+一半分布于四面体空隙另一半分布于八面体空隙，通式为B(AB)O4，称为反尖晶石。 3-2 （a ）在氧离子面心立方密堆积的晶胞中，画出适合氧离子位置的间隙类型及位置，八面体间隙位置数与氧离子数之比为若干？四面体间隙位置数与氧离子数之比又为若干？ （b ）在氧离子面心立方密堆积结构中，对于获得稳定结构各需何种价离子，其中： （1）所有八面体间隙位置均填满； （2）所有四面体间隙位置均填满； （3）填满一半八面体间隙位置； （4）填满一半四面体间隙位置。 并对每一种堆积方式举一晶体实例说明之。 解：（a ）参见2-5题解答。1:1和2:1 （b ）对于氧离子紧密堆积的晶体，获得稳定的结构所需电价离子及实例如下： （1）填满所有的八面体空隙，2价阳离子，MgO ； （2）填满所有的四面体空隙，1价阳离子，Li2O ； （3）填满一半的八面体空隙，4价阳离子，TiO2； （4）填满一半的四面体空隙，2价阳离子，ZnO 。 3-3 MgO 晶体结构，Mg2+半径为0.072nm ，O2-半径为0.140nm ，计算MgO 晶体中离子堆积系数（球状离子所占据晶胞的体积分数）；计算MgO 的密度。并说明为什么其体积分数小于74.05%？
2019年精选华师大版科学九年级下册第三章物质的转化和元素的循环2 自然界中的碳循环和氧循环课后辅导练习第七篇 第1题【单选题】 关于温室效应，有下列说法：①温室效应有利也有弊；②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的；③温室效应的加剧主要是大气中的二氧化碳含量升高引起的；④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧；⑤适度的温室效应能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存；⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应。其中正确的是( ) A、①②③④⑤⑥ B、①③④⑤ C、①③④⑤⑥ D、①②③④⑤ 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 在温室大棚里把种植和养殖结合，可实现优势互补。下列对这种生态模式的错误叙述是( ) A、养殖为种植提供有机肥料 B、种植为养殖提供丰富的氧气 C、养殖为种植提供二氧化碳 D、养殖为种植提供氧气 【答案】： 【解析】：
第3题【单选题】 下列有关自然界中碳循环和氧循环的叙述，错误的是( ) A、碳循环的主要形式是含碳有机物 B、分解者在生物圈的依循环过程中扮演着重要的角色 C、呼吸作用和光合作用保持了大气中氧含量的稳定 D、碳循环和氧循环的过程中伴随着能量流动 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】 造成全球温室效应的主要原因和缓解温室效应危机的重要措施分别是( ) A、人造含氟制冷剂的泄漏；采用无氟制冷剂 B、煤、石油、天然气大量燃烧；营造森林绿地 C、汽车和工厂排放的废气和烟尘；收取排污费，限令整改 D、二氧化硫等有毒气体的大量产生；种植苔藓类植物吸收二氧化硫 【答案】： 【解析】：
材料科学基础考题 I卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷答： 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错称为单位位错。 交滑移：两个或多个滑移面沿着某个共同的滑移方向同时或交替滑移，称为交滑移。滑移系：一个滑移面和此面上的一个滑移方向合起来叫做一个滑移系。 伪共晶：在非平衡凝固条件下，某些亚共晶或过共晶成分的合金也能得全部的共晶组织，这种由非共晶成分的合金所得到的共晶组织称为伪共晶。 离异共晶：由于非平衡共晶体数量较少，通常共晶体中的a相依附于初生a相生长，将共晶体中另一相B推到最后凝固的晶界处，从而使共晶体两组成相相间的组织特征消失，这种两相分离的共晶体称为离异共晶。 奥氏体：碳原子溶于丫-Fe形成的固溶体。 成分过冷：在合金的凝固过程中，将界面前沿液体中的实际温度低于由溶质分布所决定的凝固温度时产生的过冷称为成分过冷。 二、选择题（每题2分，共20分） 1. 在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错（A ）分解为a/2[111]+a/2[l11]. （A）不能（B）能（C）可能 2. 原子扩散的驱动力是：（B ） （A）组元的浓度梯度（B）组元的化学势梯度（C）温度梯度 3?凝固的热力学条件为：（D ） （A）形核率（B）系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4?在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（A） （A）氧离子空位（B）钛离子空位（C）阳离子空位 5?在三元系浓度三角形中，凡成分位于（ A ）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两 组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6?有效分配系数k e表示液相的混合程度，其值范围是（B ） （A）1vk e 第二章思考题与例题 1. 离子键、共价键、分子键和金属键的特点，并解释金属键结合的固体材料的密度比离子键或共价键固体高的原因 2. 从结构、性能等方面描述晶体与非晶体的区别。 3. 何谓理想晶体何谓单晶、多晶、晶粒及亚晶为什么单晶体成各向异性而多晶体一般情况下不显示各向异性何谓空间点阵、晶体结构及晶胞晶胞有哪些重要的特征参数 4. 比较三种典型晶体结构的特征。（Al、α-Fe、Mg三种材料属何种晶体结构描述它们的晶体结构特征并比较它们塑性的好坏并解释。）何谓配位数何谓致密度金属中常见的三种晶体结构从原子排列紧密程度等方面比较有何异同 5. 固溶体和中间相的类型、特点和性能。何谓间隙固溶体它与间隙相、间隙化合物之间有何区别（以金属为基的）固溶体与中间相的主要差异（如结构、键性、性能）是什么 6. 已知Cu的原子直径为A，求Cu的晶格常数，并计算1mm3Cu的原子数。 7. 已知Al相对原子质量Ar（Al）=，原子半径γ=，求Al晶体的密度。 8 bcc铁的单位晶胞体积，在912℃时是；fcc铁在相同温度时其单位晶胞体积是。当铁由bcc转变为fcc时，其密度改变的百分比为多少 9. 何谓金属化合物常见金属化合物有几类影响它们形成和结构的主要因素是什么其性能如何 10. 在面心立方晶胞中画出[012]和[123]晶向。在面心立方晶胞中画出（012）和（123）晶面。 11. 设晶面（152）和（034）属六方晶系的正交坐标表述，试给出其四轴坐标的表示。反之，求（3121）及（2112）的正交坐标的表示。（练习），上题中均改为相应晶向指数，求相互转换后结果。 12.在一个立方晶胞中确定6个表面面心位置的坐标，6个面心构成一个正八面体，指出这个八面体各个表面的晶面指数，各个棱边和对角线的晶向指数。 13. 写出立方晶系的{110}、{100}、{111}、{112}晶面族包括的等价晶面，请分别画出。 14. 在立方晶系中的一个晶胞内画出（111）和（112）晶面，并写出两晶面交线的晶向指数。 15 在六方晶系晶胞中画出[1120]，[1101]晶向和（1012）晶面，并确定（1012）晶面与六方晶胞交线的晶向指数。 16.在立方晶系的一个晶胞内同时画出位于（101），（011）和（112）晶面上的[111]晶向。 17. 在1000℃，有W C为%的碳溶于fcc铁的固溶体，求100个单位晶胞中有多少个碳原子（已知：Ar(Fe)=，Ar(C)=） 18. r-Fe在略高于912℃时点阵常数a=，α-Fe在略低于912℃时a=，求：（1）上述温度时γ-Fe和α-Fe的原子半径R；（2）γ-Fe→α-Fe转变时的体积变化率；（3）设γ-Fe→α-Fe转变时原子半径不发生变化，求此转变时的体积变 2.5物质的转化 【教学目标】 一、知识技能 1．掌握无机物间的相互关系和无机物间内在的、最基本的、典型的变化规律 2．能应用无机物之间的转化规律，从理论上讨论制备各类物质可行方法。 二、过程方法 1．通过玩扑克牌游戏，增强学生的学习兴趣，激发学生的探究欲和好奇心。 2．通过建构物质变化规律，培养学生归纳、推理能力。 三、情感、态度、价值观 通过学习，了解自然界的物质是运动的，运动是有规律的，规律是可以认识的。 【学情分析】 学生在第一章中已经学习了酸碱盐的一些知识，在本节的前几课时中也学习了金属及其化合物的转化，非金属及其化合物的转化，已经初步具备了物质转化的一些知识，但还没有将知识串成一条线，没有形成一个整体，所以通过本课时内容的学习，要让学生的能力得以提升，让学生学会将零散的知识形成一个统一的整体，感受物质之间的彼此联系的统一整体。【教学重点与难点】 重点：寻找物质转化的规律，运用物质转化规律指导物质制取的可能途径 难点：寻找物质转化的规律，运用物质转化规律指导物质制取的可能途径。 入新课这幅图中的人，他们正在做什 么？ 你们玩过扑克牌吗？你们想不 想今天我们在课堂上也来玩一 玩扑克牌？ 我们今天这节课将通过玩扑克 牌的方式来学习化合物之间相 互转化的规律（展示课题） 生答：玩扑克牌 激发学生 激发学生 的兴趣，让 学生有参 与课堂的 欲望。 讲授新课 板书：化合物之间的相互转化 游戏一： 规则： 1、第一个人出牌后，第二个人 出的牌必须能由第一个人出的 牌中物质转化而来，第三个出的 牌必须能由第二个人出的牌中 物质转化而来，依次类推。(即： 后一张牌中物质由前一张牌中 物质转化而来) 2、每一个人出的牌中物质类别 要不一样，但必须都含有同一种 元素。 回忆、思考、归纳 举例：Na→Na2O →NaOH→ 通过游戏 让学生回 忆金属及 其化合物 的转化，加 强对物质 转化规律 的理解 第1页（共11页） ########2018-2019学年第二学期 ########专业####级《材料科学基础》期末考试试卷 （后附参考答案及评分标准） 考试时间：120分钟 考试日期：2019年6月 题 号 一 二 三 四 五 六 总 分 得 分 评卷人 复查人 一、单项选择题（请将正确答案填入表中相应题号处，本题13小题，每小题2分，共26分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 题号 11 12 13 答案 1. 在形核-生长机制的液-固相变过程中，其形核过程有非均匀形核和均匀形核之分，其形核势垒有如下关系（ ）。 A. 非均匀形核势垒 ≤ 均匀形核势垒 B. 非均匀形核势垒 ≥ 均匀形核势垒 C. 非均匀形核势垒 = 均匀形核势垒 D. 视具体情况而定，以上都有可能 2. 按热力学方法分类，相变可以分为一级相变和二级相变，一级相变是在相变时两相自由焓相等，其一阶偏导数不相等，因此一级相变（ ）。 A. 有相变潜热改变，无体积改变 B. 有相变潜热改变，并伴随有体积改变 C. 无相变潜热改变，但伴随有体积改变 D. 无相变潜热改变，无体积改变 得分 专业 年级 姓名 学号 装订线 3. 以下不是材料变形的是（）。 A. 弹性变形 B. 塑性变形 C. 粘性变形 D. 刚性变形 4. 在固溶度限度以内，固溶体是几相？（） A. 2 B. 3 C. 1 D. 4 5. 下列不属于点缺陷的主要类型是（）。 A. 肖特基缺陷 B. 弗伦克尔缺陷 C. 螺位错 D. 色心 6. 由熔融态向玻璃态转变的过程是（）的过程。 A. 可逆与突变 B. 不可逆与渐变 C. 可逆与渐变 D. 不可逆与突变 7. 下列说法错误的是（）。 A. 晶界上原子与晶体内部的原子是不同的 B. 晶界上原子的堆积较晶体内部疏松 C. 晶界是原子、空位快速扩散的主要通道 D. 晶界易受腐蚀 8. 表面微裂纹是由于晶体缺陷或外力作用而产生，微裂纹同样会强烈地影响表面性质，对于脆性材料的强度这种影响尤为重要，微裂纹长度，断裂强度。（） A. 越长；越低 B. 越长；越高 C. 越短；越低 D. 越长；不变 9. 下列说法正确的是（）。 A. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度上升 B. 再结晶期间，位错密度下降导致硬度下降 C. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度上升 D. 再结晶期间，位错密度上升导致硬度下降 10. 下列材料中最难形成非晶态结构的是（）。 A. 陶瓷 B. 金属 C. 玻璃 D. 聚合物 第2页（共11页） 新人教版化学九年级上册知识点汇总 第1单元《走进化学世界》知识点 1、化学是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质以及变化规律的基础科学。 2、我国劳动人民商代会制造青铜器，春秋战国时期会冶铁、炼钢。古代三大化学工艺：造纸、制火药、烧瓷器 3、绿色化学-----环境友好化学 (化合反应符合绿色化学反应) ①四特点（原料、条件、零排放、产品）②核心：利用化学原理从源头消除污染 4、蜡烛燃烧实验（描述现象时不可出现产物名称） （1）火焰：焰心、内焰（最明亮）、外焰（温度最高） （2）比较各火焰层温度：用一火柴梗平放入火焰中红约1S后取出。现象：两端先碳化；结论：外焰温度最高 （3）检验产物 H 2 O：用干冷烧杯罩火焰上方，烧杯内有水雾 CO 2 ：取下烧杯，倒入澄清石灰水，振荡，变浑浊 （4）熄灭后：有白烟（为石蜡蒸气），点燃白烟，蜡烛复燃 5、吸入空气与呼出气体的比较 结论：与吸入空气相比，呼出气体中O 2的量减少，CO 2 和H 2 O的量增多（吸入空气与呼出气 体成分是相同的）（具体的实验步骤和现象见书本P15） 6、学习化学的重要途径——科学探究 一般步骤：提出问题→猜想与假设→设计实验→实验验证→记录与结论→反思与评价 化学学习的特点：关注物质的性质、变化、变化过程及其现象； 7、化学实验（化学是一门以实验为基础的科学） 一、常用仪器及使用方法 （一）用于加热的仪器－－试管、烧杯、烧瓶、蒸发皿、锥形瓶 可以直接加热的仪器是－－试管、蒸发皿、燃烧匙 只能间接加热的仪器是－－烧杯、烧瓶、锥形瓶（垫石棉网—受热均匀） 可用于固体加热的仪器是－－试管、蒸发皿 可用于液体加热的仪器是－－试管、烧杯、蒸发皿、烧瓶、锥形瓶 不可加热的仪器——量筒、漏斗、集气瓶 （二）测量液体体积－－量筒 量取液体体积时，量筒必须放平。视线与量筒内液体凹液面的最低处保持水平。 量筒不能用来加热，不能用作反应容器。读数只能精确到0.1毫升。 （三）称量物质的质量－－托盘天平（用于粗略的称量，一般能精确到0.1克。）注意点：（1）游码先归O （2）称量物和砝码的位置为“左物右码”。 （3）称量物不能直接放在托盘上。 一般药品称量时，在两边托盘中各放一张大小、质量相同的纸，在纸上称量。潮湿的或具有腐蚀性的药品（如氢氧化钠），放在玻璃器皿内（如小烧杯、表面皿）中称量。 （4）砝码用镊子夹取。添加砝码时，先加质量大的砝码，后加质量小的砝码。 （5）称量结束后，应使游码归零。砝码放回砝码盒。 （四）加热器皿－－酒精灯 （1）酒精灯的使用要注意“三不”：①不可向燃着的酒精灯内添加酒精；②不可用燃着的酒精灯直接点燃另一盏酒精灯；③熄灭酒精灯应用灯帽盖灭，不可吹熄。 （2）酒精灯内的酒精量不可超过酒精灯容积的2/3也不应少于1/4。 （3）酒精灯的火焰分为三层，外焰、内焰、焰心。用酒精灯的外焰加热物体。 （4）如果酒精灯在燃烧时不慎翻倒，酒精在实验台上燃烧时，应及时用用湿抹布扑盖。（五）夹持器－－铁夹、试管夹 铁夹夹持试管的位置应在离试管口1/3处。试管夹的长柄，不要把拇指按在短柄上。 试管夹夹持试管时，应将试管夹从试管底部往上套；夹持部位在离试管口近1/3处；用手拿住 （六）分离物质的仪器－－漏斗、长颈漏斗 过滤时，应使漏斗下端管口与承接烧杯内壁紧靠，以免滤液飞溅。 长颈漏斗的下端管口要插入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗口逸出。 二、化学实验基本操作 （一）药品的取用 1、药品的存放：一般固体药品放在广口瓶中，液体药品放在细口瓶中（少量的液体药品可放在滴瓶中），金属钠存放在煤油中，白磷存放在水中 2、药品取用的总原则 ①取用量：按实验所需取用药品。如没有说明用量，应取最少量，固体以盖满试管底部为宜，液体只需1——2mL。 多取的试剂不可放回原瓶，也不可乱丢，更不能带出实验室，应放在另一洁净的指定的容器内。 ②“三不”：任何药品不能用手拿、舌尝、或直接用鼻闻试剂（如需嗅闻气体的气味，应用手在瓶口轻轻扇动，仅使极少量的气体进入鼻孔）记住操作示意图。 3、固体药品的取用 ①粉末状及小粒状药品：用药匙或V形纸槽②块状及条状药品：用镊子夹取 4、液体药品的取用 ①液体试剂的倾注法：取下瓶盖，倒放在桌上，（以免药品被污染）。标签应向着手心，（以 材料科学基础考题 Ⅰ卷 一、名词解释（任选5题，每题4分，共20分） 单位位错；交滑移；滑移系；伪共晶；离异共晶；奥氏体；成分过冷 二、选择题（每题2分，共20分） 1．在体心立方结构中，柏氏矢量为a[110]的位错( )分解为a/2[111]+a/2]111[. (A) 不能(B) 能(C) 可能 2．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 3．凝固的热力学条件为：（） （A）形核率(B)系统自由能增加 （C）能量守衡（D）过冷度 4．在TiO2中，当一部分Ti4+还原成Ti3+，为了平衡电荷就出现（） (A) 氧离子空位(B) 钛离子空位(C)阳离子空位 5．在三元系浓度三角形中，凡成分位于（）上的合金，它们含有另两个顶角所代表的两组元含量相等。 （A）通过三角形顶角的中垂线 （B）通过三角形顶角的任一直线 （C）通过三角形顶角与对边成45°的直线 6．有效分配系数k e 表示液相的混合程度，其值范围是（） （A）1 期末总复习 一、名词解释 空间点阵：表示晶体中原子规则排列的抽象质点。 配位数：直接与中心原子连接的配体的原子数目或基团数目。 对称：物体经过一系列操作后，空间性质复原；这种操作称为对称操作。 超结构：长程有序固溶体的通称 固溶体：一种元素进入到另一种元素的晶格结构形成的结晶，其结构一般保持和母相一致。 致密度：晶体结构中原子的体积与晶胞体积的比值。 正吸附：材料表面原子处于结合键不饱和状态，以吸附介质中原子或晶体内部溶质原子达到平衡状态，当溶质原子或杂质原子在表面浓度大于在其在晶体内部的浓度时称为正吸附； 晶界能：晶界上原子从晶格中正常结点位置脱离出来，引起晶界附近区域内晶格发生畸变，与晶内相比，界面的单位面积自由能升高，升高部分的能量为晶界能； 小角度晶界：多晶体材料中，每个晶粒之间的位向不同，晶粒与晶粒之间存在界面，若相邻晶粒之间的位向差在10°～2°之间，称为小角度晶界； 晶界偏聚：溶质原子或杂质原子在晶界或相界上的富集，也称内吸附，有因为尺寸因素造成的平衡偏聚和空位造成的非平衡偏聚。 肖脱基空位：脱位原子进入其他空位或者迁移至晶界或表面而形成的空位。 弗兰克耳空位：晶体中原子进入空隙形而形成的一对由空位和间隙原子组成的缺陷。 刃型位错：柏氏矢量与位错线垂直的位错。 螺型位错：柏氏矢量与位错线平行的位错。 柏氏矢量：用来表征晶体中位错区中原子的畸变程度和畸变方向的物理量。 单位位错：柏氏矢量等于单位点阵矢量的位错 派—纳力：位错滑动时需要克服的周围原子的阻力。 过冷：凝固过程开始结晶温度低于理论结晶温度的现象。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 均匀形核：在过冷的液态金属中，依靠金属本身的能量起伏获得成核驱动力的形核过程。 过冷度：实际结晶温度和理论结晶温度之间的差值。 形核功：形成临界晶核时，由外界提供的用于补偿表面自由能和体积自由能差值的能量。 马氏体转变：是一种无扩散型相变，通过切变方式由一种晶体结构转变另一种结构，转变过程中，表面有浮凸，新旧相之间保持严格的位向关系。或者：由奥氏体向马氏体转变的 几种强化加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。 强化机制：金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力。 细晶强化：是由于晶粒减小，晶粒数量增多，尺寸减小，增大了位错连续滑移的阻力导致的强化；同时由于滑移分散，也使塑性增大。 弥散强化：又称时效强化。是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制和绕过机制。（2 分） 复相强化：由于第二相的相对含量与基体处于同数量级是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等，且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。（2 分） 固溶强化：固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。。包括弹性交互作用、电交互作用和化学交互作用。 几种概念 1、滑移系：一个滑移面和该面上一个滑移方向的组合。 2、交滑移：螺型位错在两个相交的滑移面上运动，螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍，会转动到另一滑移面上继续滑移，滑移方向不变。 3、屈服现象：低碳钢在上屈服点开始塑性变形，当应力达到上屈服点之后开始应力降落，在下屈服点发生连续变形而应力并不升高，即出现水平台（吕德斯带）原因：柯氏气团的存在、破坏和重新形成，位错的增殖。 4、应变时效：低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点，但是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热，在进行拉伸试验，则屈服点又重复出现，且屈服应力提高。 5、形变织构：随塑性变形量增加，变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。滑移和孪晶的区别 滑移是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。 孪生：在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 伪共晶：在不平衡结晶条件下，成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织，这种非共晶成分的共晶组织，称为伪共晶组合。 扩散驱动力：化学位梯度是扩散的根本驱动力。 一、填空题（20 分，每空格1 分） 1. 相律是在完全平衡状态下，系统的相数、组元数和温度压力之间的关系，是系统的平衡条件的数学表达式：f=C-P+2 2. 二元系相图是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。 3?晶体的空间点阵分属于7大晶系，其中正方晶系点阵常数的特点为a=b M c,a = B =Y =90°，请列举除立方和正方晶系外其他任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交（任选三种）。 4. 合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区和中心等轴晶区三部分。 5．在常温和低温下，金属的塑性变形主要是通过滑移的方式进行的。此外还有孪生和扭 第一章原子排列 本章需掌握的内容： 材料的结合方式：共价键，离子键，金属键，范德瓦尔键，氢键；各种结合键的比较及工程材料结合键的特性； 晶体学基础：晶体的概念，晶体特性（晶体的棱角，均匀性，各向异性，对称性），晶体的应用 空间点阵：等同点，空间点阵，点阵平移矢量，初基胞，复杂晶胞，点阵参数。 晶系与布拉菲点阵：种晶系，14种布拉菲点阵的特点； 晶面、晶向指数：晶面指数的确定及晶面族，晶向指数的确定及晶向族，晶带及晶带定律六方晶系的四轴座标系的晶面、晶向指数确定。 典型纯金属的晶体结构：三种典型的金属晶体结构：fcc、bcc、hcp； 晶胞中原子数、原子半径，配位数与致密度，晶面间距、晶向夹角 晶体中原子堆垛方式，晶体结构中间隙。 了解其它金属的晶体结构：亚金属的晶体结构，镧系金属的晶体结构，同素异构性 了解其它类型的晶体结构：离子键晶体结构：MgO陶瓷及NaCl，共价键晶体结构：SiC陶瓷，As、Sb 非晶态结构：非晶体与晶体的区别，非晶态结构 分子相结构 1. 填空 1. fcc结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______致密度为___________配位数是________________晶胞中原子数为___________，把原子视为刚性球时，原子的半径是____________；bcc结构的密排方向是_______，密排面是_____________致密度为___________配位数是________________ 晶胞中原子数为___________，原子的半径是____________；hcp结构的密排方向是_______，密排面是______，密排面的堆垛顺序是_______，致密度为___________配位数是________________，晶胞中原子数为 ___________，原子的半径是____________。 2. bcc点阵晶面指数h+k+l=奇数时，其晶面间距公式是________________。 3. Al的点阵常数为0.4049nm，其结构原子体积是________________。 4. 在体心立方晶胞中，体心原子的坐标是_________________。 5. 在fcc晶胞中，八面体间隙中心的坐标是____________。 6. 空间点阵只可能有___________种，铝晶体属于_____________点阵。Al的晶体结构是__________________， -Fe的晶体结构是____________。Cu的晶体结构是_______________， 7点阵常数是指__________________________________________。 8图1是fcc结构的(-1,1,0 )面，其中AB和AC的晶向指数是__________，CD的晶向指数分别 是___________，AC所在晶面指数是--------------------。 几种强化 加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度与硬度升高,而塑性与韧性降低的现象。 强化机制:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎与纤维化,金属内部产生了残余应力。 细晶强化:就是由于晶粒减小,晶粒数量增多,尺寸减小,增大了位错连续滑移的阻力导致的强化;同时由于滑移分散,也使塑性增大。 弥散强化:又称时效强化。就是由于细小弥散的第二相阻碍位错运动产生的强化。包括切过机制与绕过机制。(2 分) 复相强化:由于第二相的相对含量与基体处于同数量级就是产生的强化机制。其强化程度取决于第二相的数量、尺寸、分布、形态等,且如果第二相强度低于基体则不一定能够起到强化作用。(2 分) 固溶强化:固溶体材料随溶质含量提高其强度、硬度提高而塑性、韧性下降的现象。。包括弹性交互作用、电交互作用与化学交互作用。 几种概念 1、滑移系:一个滑移面与该面上一个滑移方向的组合。 2、交滑移:螺型位错在两个相交的滑移面上运动,螺位错在一个滑移面上运动遇有障碍,会转动到另一滑移面上继续滑移,滑移方向不变。 3、屈服现象:低碳钢在上屈服点开始塑性变形,当应力达到上屈服点之后开始应力降落,在下屈服点发生连续变形而应力并不升高,即出现水平台(吕德斯带) 原因:柯氏气团的存在、破坏与重新形成,位错的增殖。 4、应变时效:低碳钢经过少量的预变形可以不出现明显的屈服点,但就是在变形后在室温下放置一段较长时间或在低温经过短时间加热,在进行拉伸试验,则屈服点又重复出现,且屈服应力提高。 5、形变织构:随塑性变形量增加,变形多晶体某一晶体学取向趋于一致的现象。 滑移与孪晶的区别 滑移就是指在切应力的作用下,晶体的一部分沿一定晶面与晶向,相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。 孪生:在切应力作用下,晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面与晶向发生均匀切变并形成晶体取向的镜面对称关系。 伪共晶:在不平衡结晶条件下,成分在共晶点附近的合金全部变成共晶组织,这种非共晶成分的共晶组织,称为伪共晶组合。 扩散驱动力:化学位梯度就是扩散的根本驱动力。 一、填空题(20 分,每空格1 分) 1、相律就是在完全平衡状态下,系统的相数、组元数与温度压力之间的关系,就是系统的平衡条件的数学表达式: f=C-P+2 2、二元系相图就是表示合金系中合金的相与温度、成分间关系的图解。 3、晶体的空间点阵分属于7 大晶系,其中正方晶系点阵常数的特点为a=b≠c,α= β=γ=90°,请列举除立方与正方晶系外其她任意三种晶系的名称三斜、单斜、六方、菱方、正交(任选三种)。 4、合金铸锭的宏观组织包括表层细晶区、柱状晶区与中心等轴晶区三部分。 第二单元我们周围的空气—知识点总结 课题1 空气 一、空气成分的研究史 法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 二、空气中氧气成分的测定：（考点一） 1.装置图（见书P27） 2.实验现象：A.红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟 B.（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。 3.实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。 点燃 4.原理:表达式：磷+ 氧气五氧化二磷） 5.注意事项：A.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完 B.要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹， C.装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）， D.要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 思考：可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？ 答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧） 6.实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打 开止水夹； 三、空气的主要成分（考点二） （按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。 空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气 四、物质的分类：纯净物和混合物（考点三） 1.纯净物：只由一种物质组成的。 2.混合物：两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。 注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物， 五、空气是一种宝贵的资源（考点四） 1.氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。 2.稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。 氧气①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等 氮气①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等 稀有气体①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等 六、空气的污染及防治。（考点五） 1.造成空气污染的物质：有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和可吸入颗粒物、臭氧等。 2.污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。 3.被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。 4.防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。 5.目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。见教材P32。 课题2 氧气 考点一、氧气的物理性质 1.色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体； 2.密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。（可用向上排空法） Test of Fundamentals of Materials Science 材料科学基础试题库 郑举功编 东华理工大学材料科学与工程系 一、填空题 0001.烧结过程的主要传质机制有_____、_____、_____ 、_____，当烧结分别进行四种传质时，颈部增长x/r 与时 间t 的关系分别是_____、_____、_____ 、_____。 0002.晶体的对称要素中点对称要素种类有_____、_____、_____ 、_____ ，含有平移操作的对称要素种类有_____ 、 _____ 。 0003.晶族、晶系、对称型、结晶学单形、几何单形、布拉菲格子、空间群的数目分别是_____、_____ 、_____ 、 _____ 、_____ 、_____ 。 0004.晶体有两种理想形态，分别是_____和_____。 0005.晶体是指内部质点排列的固体。 0006.以NaCl 晶胞中（001）面心的一个球（Cl- 离子）为例，属于这个球的八面体空隙数为，所以属于这个球的四面体空隙数为。 0007.与非晶体比较晶体具有自限性、、、、和稳定性。 0008. 一个立方晶系晶胞中，一晶面在晶轴X 、Y 、Z 上的截距分别为2a、1/2a 、2/3a，其晶面的晶面指数是。 0009.固体表面粗糙度直接影响液固湿润性，当真实接触角θ时，粗糙度越大，表面接触角，就越容易湿润；当θ，则粗糙度，越不利于湿润。 0010.硼酸盐玻璃中，随着Na2O（R2O）含量的增加，桥氧数，热膨胀系数逐渐下降。当Na2O 含量达到15%—16%时，桥氧又开始，热膨胀系数重新上升，这种反常现象就是硼反常现象。 2+进入到KCl 间隙中而形成0011.晶体结构中的点缺陷类型共分、和三种，CaCl2中Ca 点缺陷的反应式为。 0012.固体质点扩散的推动力是________。 0013.本征扩散是指__________，其扩散系数D＝_________,其扩散活化能由________和_________ 组成。 0014.析晶过程分两个阶段，先______后______。 0015.晶体产生Frankel 缺陷时，晶体体积_________，晶体密度_________；而有Schtty 缺陷时，晶体体积_________, 晶体密度_________。一般说离子晶体中正、负离子半径相差不大时，_________是主要的；两种离子半径相差大 时，_________是主要的。 0016.少量CaCl2 在KCl 中形成固溶体后，实测密度值随Ca2+离子数/K＋离子数比值增加而减少，由此可判断其 缺陷反应式为_________。 0017.Tg 是_________,它与玻璃形成过程的冷却速率有关，同组分熔体快冷时Tg 比慢冷时_________ ,淬冷玻璃比 慢冷玻璃的密度_________,热膨胀系数_________。 0018.同温度下，组成分别为：(1) 0.2Na2O－0.8SiO2 ；(2) 0.1Na2O－0.1CaO－0.8SiO2 ;(3) 0.2CaO－0.8SiO2 的 三种熔体，其粘度大小的顺序为_________。 0019.三T 图中三个T 代表_________, _________,和_________。 0020.粘滞活化能越_________ ,粘度越_________ 。硅酸盐熔体或玻璃的电导主要决定于_________ 。 0021.0.2Na2O-0.8SiO2 组成的熔体，若保持Na2O 含量不变，用CaO 置换部分SiO2 后，电导_________。 0022.在Na2O－SiO2 熔体中加入Al2O3(Na2O/Al2O3<1), 熔体粘度_________。 0023.组成Na2O . 1/2Al2O3 . 2SiO2 的玻璃中氧多面体平均非桥氧数为_________。 0024.在等大球体的最紧密堆积中，六方最紧密堆积与六方格子相对应，立方最紧密堆积与_______ 相对应。0025.在硅酸盐晶体中，硅氧四面体之间如果相连，只能是_________方式相连。 2 班级________ 姓名________ 酸的通性： （一）酸+ 碱→盐+ 水 1、氢氧化钠与盐酸反应：_____________________________________ 2、氢氧化铝治疗胃酸过多：_____________________________________ 3、氢氧化镁与硫酸反应：_____________________________________ （二）酸+ 盐→另一种酸+ 另一种盐(有沉淀或气体生成) 1、盐酸与硝酸银溶液反应：_____________________________________ 2、氯化钡溶液与硫酸溶液反应：_____________________________________ 3、碳酸钠与稀盐酸：_____________________________________ （三）酸（盐酸或硫酸）+ 金属（镁、铝、锌、铁）→盐+氢气 1、锌和硫酸反应制取氢气：_____________________________________ 2、铝和稀硫酸反应：_____________________________________ 3、铁和稀硫酸反应：_____________________________________ 4、镁和稀盐酸反应：_____________________________________ （四）酸+ 金属氧化物→盐+ 水 1、稀盐酸清洗铁锈：_____________________________________ 2、氧化铜与稀硫酸反应：_____________________________________ 3、氧化锌与稀硫酸反应：_____________________________________ 可溶性碱的通性： （一）碱+ 酸→盐+ 水 1、氢氧化钙溶液与盐酸溶液反应：_____________________________________ 2、氢氧化钡溶液与硫酸溶液反应：_____________________________________ （二）碱+ 盐→另一种碱+ 另一种盐（有沉淀或气体生成) 1、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应：_____________________________________ 2、氢氧化钡溶液与碳酸钠溶液反应：_____________________________________ 3、氢氧化钠与硫酸铵反应：_____________________________________ （三）碱+ 非金属氧化物→盐+ 水[来源:学科网] 1、二氧化碳通入澄清石灰水中：_____________________________________ 2、氢氧化钠在空气中变质：_____________________________________ 3、氢氧化钠溶液吸收二氧化硫：_____________________________________ 4、氢氧化钠溶液吸收三氧化硫：_____________________________________ 5、二氧化硅与氢氧化钠溶液反应：______________________________________ 6、二氧化碳通入氨水中：_____________________________________材料科学基础习题与答案
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