內(nèi)蒙古大學(xué)2009-2010學(xué)年第二學(xué)期材料化學(xué)期末考試試卷（B）及答案

1、PAGE PAGE 9內(nèi)蒙古大學(xué)（材料化學(xué)）期末考試試卷（B）（20092010學(xué)年 第二學(xué)期）（閉卷 120 分鐘）學(xué)號(hào) 姓名 專業(yè) 年級(jí) 重修標(biāo)記 題號(hào)一二三四五總分得分得分評(píng)卷人一、名詞解釋（每題4分，共20分）功能材料弗侖克爾缺陷晶體4、聚合度5、置換固溶體得分評(píng)卷人二、填空題（每空1分，共20分）為構(gòu)成點(diǎn)陣，必須滿足的兩個(gè)條件為 和 。一晶面在坐標(biāo)軸上的截距分別為a，3b，2c，則此晶面的晶面指標(biāo)是 。3、某一離子晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型，則可知該晶體中正負(fù)離子配位數(shù)之比為 ，正離子所占空隙分?jǐn)?shù)為 。金屬鍵的強(qiáng)弱可以用 的大小來表示，具體是指 。5、組成鋼鐵的物相除石墨外主要還含有四種

2、含鐵物相，分別為 、 、 和 。6、非晶態(tài)聚合物聚合物在不同溫度下，可以呈現(xiàn)三種不同的力學(xué)狀態(tài)，即 、 、和 。7、寫出下列缺陷反應(yīng)方程式：(1) MgCl2形成肖特基缺陷 ；(2) AgI形成弗倫克爾缺陷(Ag+進(jìn)入間隙) ；(3) TiO2溶入Al2O3中形成空位型固溶體 ；(4) CaO溶入Cr2O3中形成間隙型固溶體 ；8、超導(dǎo)體的兩個(gè)重要基本物理性質(zhì)是 和 。得分評(píng)卷人三、選擇題（每題2分，共20分）下面四種空間點(diǎn)陣形式中屬于素單位的是（ ）。(A) 底心立方 (B) 體心立方 (C) 簡(jiǎn)單立方 (D) 面心立方2、下列敘述中不屬于非晶體特征的是（ ）。(A) 各向同性 (B) 自范

3、性 (C) 沒有固定熔點(diǎn) (D) 內(nèi)能高3、某離子晶體中，陽離子半徑r+=74pm，陰離子半徑r-=184pm，且知陰離子堆積方式為A1型，正負(fù)離子個(gè)數(shù)比為1:2，則陽離子填充( )，陽離子所占空隙數(shù)為( )。(A) 正八面體，1 (B) 立方體，1 (C) 正四面體，1 (D) 正四面體，1/24、下列縮聚反應(yīng)中，反應(yīng)屬于自催化作用且需要較長時(shí)間才可完成的是（ ）。(A) 熔融縮聚 (B) 界面縮聚 (C) 固相縮聚 (D) 溶液縮聚5、固體物質(zhì)在顆粒減小的同時(shí)熔點(diǎn)也隨著降低，這主要?dú)w屬于納米材料的（ ）。(A)表面效應(yīng) (B) 小尺寸效應(yīng) (C) 宏觀量子隧道效應(yīng) (D) 量子尺寸效應(yīng) 6

4、、下列四種高聚物中內(nèi)聚能可能最大的是（ ）。(A) 聚乙烯 (B) 聚氯乙烯 (C) 聚苯乙烯 (D) 聚酰胺-667、氮化硅（Si3N4）是一種高溫結(jié)構(gòu)陶瓷，如現(xiàn)需提高此類陶瓷的韌性，則可以向其成分中加入（ ）。(A) ZrO2 (B) MgO (C) MnO2 (D) Na2O8、下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）。(A) 高聚物在室溫下處于高彈態(tài)的為橡膠，處于玻璃態(tài)的為塑料。(B) 硬塑料電纜套管在架空的情況下會(huì)愈來愈彎曲，這屬于蠕變現(xiàn)象。(C) 高分子鏈上取代基的極性越強(qiáng)，柔順性越好。(D) 線型和支鏈型高分子一般都屬于熱塑性樹脂。9、許多晶體在高能射線下產(chǎn)生不同的顏色，經(jīng)退火后晶體顏色又消失，這

5、是因?yàn)椋?）的存在。(A) 熱缺陷 (B) 色心 (C) 雜質(zhì)缺陷 (D) 電荷缺陷10、在固體的擴(kuò)散機(jī)制中，（ ）是最常見的擴(kuò)散機(jī)制。(A) 易位擴(kuò)散 (B) 間隙擴(kuò)散 (C) 空位擴(kuò)散 (D) 環(huán)形擴(kuò)散得分評(píng)卷人四、簡(jiǎn)答題(1題6分，2題8分，共14分)金屬化合物物相與金屬固溶體物相有何不同？試從結(jié)構(gòu)特征、組成特征和性能特征說明。（6分）請(qǐng)解釋PN結(jié)的單向?qū)щ娦浴＃?分）得分評(píng)卷人四、計(jì)算題（1題6分，2題8分，3題12分，共26分。已知C原子質(zhì)量的1/12為1.66110-24g）計(jì)算A1型密堆積晶體結(jié)構(gòu)的致密度。（6分）單質(zhì)Mn有一種同素異構(gòu)體為立方結(jié)構(gòu)，其晶胞參數(shù)為632 pm，密度

6、為7.26 g/cm3，原子半徑為112 pm，計(jì)算Mn晶胞中有幾個(gè)原子，其空間占有率為多少。（8分）3、用ZrO2和0.25 molCaO 制成固溶體，測(cè)得晶胞參數(shù)a00.5153 nm，密度為r5.184 g/cm3， ZrO2為螢石結(jié)構(gòu)，問主要缺陷形式是何種？（12分）材料化學(xué)試卷答案(B)一、名詞解釋 (4分5)1、功能材料功能材料是指除力學(xué)性能以外還提供其他物理、化學(xué)和生物(電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué))等性能的復(fù)合材料。2、弗侖克爾缺陷原子離開其平衡位置而進(jìn)入附近的間隙位置，在原來位置上留下空位。3、晶體晶體是一種內(nèi)部粒子（原子、分子和離子）或粒子集團(tuán)在空間按一定的規(guī)律

7、周期性重復(fù)排列而成的固體。4、聚合度聚合度是表征高分子大小的參數(shù)，它是指高分子中所含的重復(fù)單元的數(shù)目，其值與分子量成正比。5、置換固溶體將外來組元引入晶體結(jié)構(gòu)，外來組元(溶質(zhì))質(zhì)點(diǎn)替代(置換)了部分基質(zhì)晶體(溶劑)質(zhì)點(diǎn)，位于點(diǎn)陣節(jié)點(diǎn)上，這種晶體稱為置換固溶體。二、填空題 (每空1分，1分20)1、點(diǎn)數(shù)無限多 各點(diǎn)所處環(huán)境完全相同2、(623)3、1:1 14、原子化熱 1mol的固態(tài)金屬變成氣態(tài)原子吸收的能量5、鐵素體 奧氏體 滲碳體 馬氏體6、玻璃態(tài)；高彈態(tài)；黏(粘)流態(tài)7、(1) (2) (3) (4) 8、零電阻率 完全抗磁性三、選擇題 (每題2分，2分10)1、C 2、B 3、D 4、

8、C 5、B 6、D 7、A 8、C 9、B 10、C四、問答題 (1題6分，2題8分)1、答案要點(diǎn)：(1) 結(jié)構(gòu)特征： 固溶體保持著溶劑的晶體結(jié)構(gòu)類型； 化合物晶體結(jié)構(gòu)一般不同于純組分獨(dú)立存在時(shí)的結(jié)構(gòu)形式(在金屬A和B形成的金屬化合物中，各種原子在結(jié)構(gòu)中的位置已經(jīng)有了分化，它們已經(jīng)分化為不同的結(jié)構(gòu)位置，而兩種原子分別占據(jù)其中的一套) (2分)(2) 組成特征： 固溶體的組分結(jié)構(gòu)類型相似，原子半徑電負(fù)性相近； 化合物晶體結(jié)構(gòu)中的組分原子半徑、原子電負(fù)性和價(jià)電子層結(jié)構(gòu)與單質(zhì)的結(jié)構(gòu)形式間差別很大。 (2分)(3) 性能特征： 固溶體的強(qiáng)度和硬度高于純組分，塑性低于純組分； 化合物高強(qiáng)度低塑性，具有光

9、、電、磁學(xué)性能。 (2分)2、答案要點(diǎn)：(1) 在一塊n型半導(dǎo)體基片的一側(cè)摻入p型半導(dǎo)體，由于多子的擴(kuò)散，使得n區(qū)的電子向p區(qū)擴(kuò)散，p區(qū)的空穴向n區(qū)擴(kuò)散，這樣在p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體的交界面附近產(chǎn)生了一個(gè)電場(chǎng)，稱為內(nèi)建場(chǎng)。內(nèi)建場(chǎng)的建立阻止電子和空穴進(jìn)一步擴(kuò)散，最終達(dá)到平衡。在p型和n型半導(dǎo)體交界面附近形成的這種特殊結(jié)構(gòu)就成為p-n結(jié)。 (2分)(2) 當(dāng)加正偏電壓(電源正極接p區(qū)，負(fù)極接n區(qū))，此時(shí)外電場(chǎng)削弱內(nèi)建場(chǎng)，使得耗盡層變窄，這樣多子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)地位，形成正向電流，p-n結(jié)接通。當(dāng)加反向電壓(電源正極接n區(qū)，負(fù)極接p區(qū))時(shí)，外電場(chǎng)加強(qiáng)內(nèi)建場(chǎng)，使得耗盡層變寬，此時(shí)少子的漂移運(yùn)動(dòng)占主導(dǎo)地位，形成反向電流，p-n結(jié)不通。 (4分)總的來說就是p-n結(jié)加正向電壓時(shí)，具有較大的正向擴(kuò)散電流，呈現(xiàn)低電阻，p-n結(jié)導(dǎo)通；加反向電壓時(shí)，具有很小的反向漂移電流，呈現(xiàn)高電阻，p-n結(jié)截止，這就是p-n結(jié)的單向?qū)щ娦浴?(2分)五、計(jì)算題(1題6分，2題8分，3題12分) 1、A1型密堆積晶體結(jié)構(gòu)即為面心立方結(jié)構(gòu)，則有， (2分) (4分)2、設(shè)晶胞中含有原子數(shù)為Z，則 (4分) (4分) 或采用公式計(jì)算晶胞所含原子數(shù)，其中Z為晶胞中所含原子數(shù)，M為摩爾質(zhì)量，N0為阿伏伽德羅常數(shù)，a為晶格常數(shù)。3、可能出現(xiàn)的缺陷方程式有以下兩種： 則對(duì)應(yīng)的固溶體分子式為：