《分析化学》

适用专业：081704应用化学

参考资料：武汉大学主编《分析化学》（第四版），高等教育出版社，2000

 

 分析化学是科学技术的眼睛，是进行科学研究的基础。中国地质大学（北京）2013年硕士研究生入学考试分析化学课程主要考查以下几方面内容：

1、概论

（1）分析化学的任务和作用

（2）分析方法的分类

（3）分析化学发展简史

2、定量分析化学概论

（1）分析化学中的误差

（2）有效数字及其运算规则

（3）滴定分析法概述

3、酸碱平衡和酸碱滴定法

（1）分布分数d的计算

（2）质子条件与pH的计算

（3）对数图解法

（4）酸碱缓冲溶液

（5）酸碱指示剂

（6）酸碱滴定基本原理

（7）终点误差

（8）酸碱滴定法的应用

（9）非水溶液中的酸碱滴定

4、络合滴定法

（1）分析化学中常用的络合物

（2）络合物的平衡常数

（3）副反应系数和条件稳定常数

（4）金属离子指示剂

（5）络合滴定法的基本原理

（6）络合滴定中酸度的控制

（7）提高络合滴定选择性的途径

（8）络合滴定方式及其应用

5、氧化还原滴定法

（1）氧化还原平衡

（2）氧化还原滴定原理

（3）氧化还原滴定的预处理

（4）氧化还原滴定法的应用

6、重量分析法和沉淀滴定法

（1）沉淀的溶解度及其影响因素

（2）沉淀的类型和沉淀的形成过程

（3）影响沉淀纯度的主要因素

（4）沉淀条件的选择

（5）有机沉淀剂

（6）重量分析中的换算因数

（7）沉淀滴定法

7、吸光光度法

（1）光度分析法的设计

（2）光度分析法的误差

（3）其他吸光光度法和光度分析法的应用

8、分析化学中的数据处理

（1）基本概念

（2）标准偏差

（3）随机误差的正态分布

（4）少量数据的统计处理

（5）误差的传递

（6）回归分析

（7）提高分析结果准确度的方法

9、仪器分析

（1）色谱法

（2）原子光谱法

（3）分子荧光光谱法

（4）电子能谱分析

 

其中内容1-8为重点考查内容，分值约占80%，内容9重点掌握几种仪器分析方法的基本原理、主要应用，分值约占20%。

《有机化学》 

适用专业：应用化学等专业
参考资料：王琴珠主编《有机化学》，清华大学出版社

《有机化学》课程考试旨在了解和考查学生的有机化学基本知识以及运用有机化学知识分析和解决问题的能力。本课程要求学生较系统地掌握有机化学基本知识，熟悉有机化学基本理论，理解和掌握有机化合物的结构、性质及其相互转化的规律，了解基础有机化学实验基本技术，能够较熟练地解决有机化学的基本问题。

1．命名与写结构式，约30分；

2．完成反应式（填空方式，包括中间产物、最终产物、试剂和重要反应条件，内容涉及基本反应），约30分；

3．综合题（填空、选择或排序，涉及基本概念、基本知识、基本理论、基本性质、基本规律等），约35分；

4．简答题（包括名词解释、反应机理、实验现象分析等），约10分；

5．鉴别或分离，约15分；

6．合成题，约20分；

7．结构推导，约10分。

难易分布：较易题型40%；中等题型40%；较难题型20% 。

（一）命名与写结构式

 1.命名

掌握烷、烯、炔，双环化合物，含1个手性碳的手性分子，取代芳烃，卤代烃，醇，酚，醚（含冠醚），苯醌萘醌衍生物，醛酮（及其衍生物如肟、腙等），羧酸及其羧酸衍生物（取代酸如羟基酸、卤代酸，酯、内酯、酸酐、酰胺、内酰胺等），硝基化合物，胺（包括季铵盐、季铵碱），五元六元杂环衍生物的系统命名法；了解衍生命名法和习惯命名法。

_  2. 典型结构

能够根据名称写出结构式；

构造异构：碳链异构、官能团异构、官能团位置异构、互变异构；

构型异构：顺反异构及Z/E异构；乙烷丁烷构象，环己烷衍生物构象（椅式、船式、平伏直立键及最稳定构象）；对映异构及R/S构型的标记与命名，手性分子的Fischer投影式、透视式、Newman式及其转换。

3.熟悉常见基团的结构与名称，熟悉伯仲叔季碳、伯仲叔氢、伯仲叔卤、伯仲叔胺等的特征。

（二） 基本概念P

    1.杂化轨道：sp3、sp2、sp杂化轨道特征；

    2.共价键：σ键、π键，键的极性，极化度；

3.质子酸碱、Lewis酸碱、共轭酸碱对；

4.诱导效应、共轭效应、空间效应、共轭体系（π-π共轭、p-π共轭、

σ-π超共轭）、芳香体系与芳香性；

5.手性、手性分子、对映体、外消旋体、内消旋体、外消旋化、构型转化；

6.构造异构、构型异构、互变异构、构象异构、对映异构；

7.亲电试剂、亲核试剂、亲电性、亲核性；

8.活性中间体：自由基、碳正离子、碳负离子、苯炔；

9.定域轨道、离域轨道、成键轨道、反键轨道；

10.旋光度、比旋光度、对称面、对称中心。

 D

（三）基本规律

1.结构与物理性质的关系：沸点、熔点、溶解度的变化规律，氢键与分子间作用力；

2.次序规则，芳烃亲电取代定位规律，马氏规则，过氧化物效应，查衣采夫规则，霍夫曼规则，休克尔规则。

（四）基本理论

1.酸碱理论，化合物酸碱性比较；

2.电子理论，利用电子效应（共轭效应、诱导效应、超共轭效应等）和空间

效应分析和比较反应活性（亲电加成、亲电取代、亲核加成、亲核取代、消除）、

活性中间体的稳定性（自由基、碳正离子、碳负离子）、反应机理、反应取向、

取代苯的定位规律、α-H的活性、酸碱性等；理解空间效应对化合物性质的影

响，如顺反异构及a、e键异构体的相对稳定性，对亲核取代的影响，对醛酮的

亲核加成的影响等；

3. 反应类型与反应机理

⑴ 自由基反应历程 ；

⑵ 亲电加成反应机理；

⑶ 亲电取代反应机理，一取代、二取代芳烃的取代定位规律，反应的主要

产物；

⑷ 饱和碳上亲核取代反应历程：S_N1、S_N2历程及其特征，影响亲核取代反

应的主要因素，能够比较不同结构卤代烃S_N1或S_N2反应的活性及立体化学；

⑸消除反应历程：E1、E2反应历程、立体化学及其影响因素；

⑹ 醛酮的亲核加成反应历程，亲核加成反应活性；

⑺ 分子重排：掌握碳正离子重排、频那醇重排，了解Wagner-Meerwein重

排、Hofmann重排、Claisen 重排等；

⑻了解酯化和水解历程；

（五）基本反应（化学性质及制备方法）

 

1.烷烃：卤代反应，烷烃的制法；

2.烯烃：加成反应（加H₂，加X₂、HX、H₂SO₄、H₂O、HOX），硼氢化-氧化反应，臭氧化-还原反应，KMnO₄氧化，环氧化，α-H卤代、过氧化物效应；

烯烃制法：炔烃选择性加氢，RX、ROH的消除，Wittig反应；)

3.炔烃：加成反应（加H₂，加X₂、HX、ROH、HCN、CH₃COOH），氧化，金属炔化物的生成及烃基化；

4.共轭二烯烃：1,2-加成和1,4-加成，双烯合成（Diels-Alder反应）；

5.脂环烃：卤代，环丙烷衍生物的开环加成（如加HX）；

制法：双烯合成；β-二羰基化合物的应用；

6.芳烃：环上亲电取代（卤代、硝化、磺化、傅-克烷基化和傅-克酰基化、氯甲基化），氧化（侧链氧化，环的破裂）；烷基苯α-H的卤代；烷基苯制法；

7.卤代烃：亲核取代（水解、醇解、氨解、与NaCN的反应、与AgNO₃的反应、卤素置换），S_N1、S_N2；消除反应（E1、E2）；与金属的反应（格氏试剂及其应用、武慈反应、与锂的反应）；

卤代烃制法：由烯烃制备，由醇制备。

8.醇：与活泼金属的反应，与HX、PX₃、PCl₅、SOCl₂的反应，分子内脱水，分子间脱水，酯的生成，氧化和脱氢，α-二元醇的反应（HIO₄氧化、Pinacol重排）；

醇的制法：烯烃水合，硼氢化-氧化反应，卤代烃水解、格氏合成，醛酮、羧酸、酯的还原。

.酚：酸性，氧化，酚醚、酚酯的生成，环上取代，与三氯化铁的显色反应； 

酚的制法：异丙苯氧化法，磺化碱熔法，重氮盐水解；

10.醚：钅羊 盐的生成，醚键的断裂；环氧乙烷制法及性质；

醚的制法：醇分子间脱水，Wiliammson合成法；

    11.醛、酮：亲核加成反应（加HCN、NaHSO₃、ROH、RMgX、氨及其衍生物），Wittig反应，α-H的反应（卤代、卤仿反应、羟醛缩合），氧化（K₂Cr₂O₇或KMnO₄氧化、银镜反应、铜镜反应），还原（金属氢化物还原、Clemmensen还原、Wolf-Kishner-黄鸣龙反应），Cannizzaro歧化反应（包括交叉歧化及分子内歧化）；

醛、酮制法：炔烃水合，醇氧化，傅-克酰基化，Rosenmund还原，乙酰乙酸乙酯及丙二酸酯的应用等；

    12.羧酸：酸性，衍生物的生成，脱羧反应，α-H的卤代，二元酸的反应；卤代酸的反应；羟基酸的性质；

    羧酸的制法：不饱和烃、醇、醛的氧化，腈的水解，格氏试剂与CO₂的反应，丙二酸二乙酯和乙酰乙酸乙酯法；羟基酸的制法；

 13.羧酸衍生物：酰卤、酸酐、酯、酰胺的水解、醇解、氨解，酯的还原，Claisen缩合（包括交叉缩合和分子内缩合），酯与RMgX的反应，酰胺的Hofmann降级反应；

14.腈：水解，还原，制法；

   15.硝基化合物：硝基烷烃的弱酸性；芳香族硝基化合物硝基的还原，芳环上的取代；

   16.胺：胺的碱性，烃基化，酰基化，磺酰化，与亚硝酸的反应，芳胺环上的取代；季铵碱的Hofmann消除；

  胺的制法：氨的烃基化，硝基化合物还原，还原胺化，Hofmann降级反应；

17.杂环化合物：五元杂环的亲电取代，六元杂环的亲电、亲核取代；

（六）化合物的鉴别

要求熟悉不同类型化合物常见的鉴别方法。每组3～4个化合物的鉴别，所用方法必须有明显的直观现象（如颜色的变化、气体的生成、沉淀的出现等），格式简单明了。

（七）化合物的分离提纯

能够熟练运用有机化合物的性质和变化规律及基本实验技术进行常规有机化合物的分离和提纯。每组2～4个化合物的分离或提纯，即从混合体系中将化合物一一分离出来或除去化合物中少量的杂质。

（八）结构推导

1.据性质及反应现象推导有机物结构，并能写出各步反应式； 

（九）有机合成

能够较熟练地运用有机化合物的性质和变化规律设计合成路线，解答常规多步有机合成问题。

1.由指定原料合成目标化合物

2.自选适当原料合成目标化合物

内容涉及烷烃、烯烃、炔烃、酚、RX、ROH、醛酮、羧酸、胺等；

要求方法正确，合成路线合理可行。

（十）基本实验技术

掌握蒸馏、分馏、水蒸气蒸馏、萃取、重结晶等基本技术及应用；能够解答常见的实验问题（如如何提高酯化产率、制备格氏试剂时为何要用绝对乙醚做溶剂等类似问题）。

 

适用专业：材料科学与工程

参考资料：《高分子化学》，潘祖仁编，2007年第四版，化学工业出版社

为了公平、有效地测试考生是否具备攻读材料学相关专业硕士所必须的基本素质、一般能力和培养潜能，以利于选拔具有发展潜力的优秀人才，为国家的经济建设培养具有较强分析与解决问题能力的应用型、复合型的材料学专业人才。考试测试考生是否具有扎实的高分子化学理论知识和实验技能。

要求考生：

1．系统掌握高分子化学的基本知识、基本概念，聚合反应机理、动力学、影响因素，聚合方法。

2．常用聚合物的合成工艺，大分子化学反应，能够写出主要聚合物的结构式，熟悉主要聚合物的性能。

3．具备综合运用高分子化学基础知识，分析问题和解决问题的能力。

1、概念及名词解释

2、填空或选择题

3、简答题或讨论题

4、结构式、反应式

5、主要反应机理

6、综合题（设计或者论述）

 

掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则；掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念，了解聚合物的物理状态和主要性能，了解高分子科学及其工业发展历史和前景。

掌握逐步聚合反应的特点、官能度等活性；掌握反应程度、官能度、线型缩聚、体型缩聚等基本概念；掌握线型缩聚反应的机理与动力学，线型缩聚物聚合度的控制、影响聚合度的因素，重要线型逐步聚合物的聚合反应方程，体型缩聚单体的条件、官能团与官能度、平均官能度的计算、体型缩聚的特点、凝胶点的试验测定，利用Carothers方程和flory方程预测凝胶点，利用Carothers方程计算体型缩聚物的平均聚合度，无规预聚物和结构预聚物的概念。了解重要逐步聚合物的制备方法。

掌握自由基聚合相关基本概念、单体结构与聚合机理的关系，自由基聚合反应机理及特征，主要引发剂类型及引发机理，低转化率时自由基聚合动力学推导及应用，影响聚合速率和分子量的因素，高转化率下的自动加速现象及其产生的原因，掌握自由基聚合无链转移条件、有链转移条件下平均聚合度的计算，熟悉阻聚、缓聚、自由基寿命、动力学链、聚合上限温度等基本概念。了解光、热、辐射等其它引发作用。

了解共聚反应的意义及目的，共聚物的分类及命名，掌握二元共聚物瞬时组成与单体组成微分方程的推导，共聚物平均组成的表达方式，竞聚率的意义，典型的共聚物瞬时组成曲线类型以及共聚物组成与转化率的关系，交替共聚、理想共聚、非理想共聚行为组成的曲线绘制，共聚物组成均一性的控制方法，自由基及单体的活性与取代基的关系、判定以及对反应速率的影响，Q-e概念。

掌握本体、溶液、悬浮、乳液等各种聚合实施方法的定义、组成、优缺点，掌握一些典型聚合物的聚合方法。掌握经典乳液聚合的机理，了解其动力学。

掌握阴、阳离子聚合的单体与引发剂及其相互间的匹配，掌握几种典型的离子聚合反应体系的组成与聚合条件，活性种的主要形式，离子型聚合反应机理及其特征，活性高分子，溶剂、温度及反离子对反应速率和分子量的定性影响。掌握活性阴离子聚合的基本特征、反应动力学、平均聚合度的计算、活性阴离子聚合物应用。

掌握聚合物化学反应特点，聚合物化学反应的活性及其影响因素，聚合物的相似转变、接枝、扩链、交联反应原理，了解功能高分子，高分子的降解、老化及防老化原理。

 

适用专业：材料科学与工程

参考资料：陆佩文，无机材料科学基础（硅酸盐物理化学），武汉：武汉理工大学出版社

一、 考试的总体要求

要求考生比较系统地掌握本课程各个章节的基础理论和基本知识，了解材料的结构、物性和化学反应的变化规律和相互联系，具有综合运用所学知识来分析和解决实际问题的能力。

二、考试内容

第一章  晶体结构及缺陷

1、晶体化学基本原理：配位数和配位多面体，球体紧密堆积原理，离子极化，电负性、鲍林规则的应用。 

2、点缺陷：点缺陷的概念、种类，Schottky缺陷，Frenkel缺陷，点缺陷的表示方法，缺陷化学反应方程式的写法。

3、固溶体：固溶体的概念、特点、分类，置换型固溶体中“组分缺陷”反应表示式，固溶体的性质及应用。

4、非化学计量化合物：非化学计量化合物结构缺陷的概念、类型及形成条件。

第二章  熔体和玻璃体

第三章  固体的表面和界面

1、固体表面的特点。

2、固体界面上的润湿。

3、吸附和表面改性。

第四章  胶体

1、粘土带正电荷或负电荷的原因（如高岭石）。

2、粘土-水系统的动电性质（动电电位及影响因素）。

3、泥浆的流动性、悬浮性、稳定性、触变性、可塑性与动电电位的关系，如何改善这些性能。

第五章  相平衡和相图

1、吉布斯相律；相、组分、自由度的含义。

2、熟悉单元、二元、三元相图的基本原理和相平衡的特点，能写出其中的熔体冷却过程中的析晶路线，并结合实际了解相图在无机非金属材料研究与生产中的应用。

第六章  扩散

1、固体中质点扩散的特点。

2、扩散动力学方程。

3、扩散的微观机制。

4、扩散系数的求法及影响扩散的各种因素。

第七章  固相反应

1、固相反应特点。

2、固相反应动力学特征。

3、固相反应的各种类型。

4、影响固相反应的各种因素。

第八章  烧结

适用专业：岩石矿物材料学

参考资料：《工业矿物与岩石》（第三版）马鸿文主编，化学工业出版社，2011

 

《工业矿物与岩石》课程重点考察考生对工业矿物与岩石概念、分类以及重要工业矿物与岩石“成分-结构-性能-应用”关系的理解与认知以及对它们研究现状与进展的掌握。

考试内容涵盖工业矿物与岩石的概念与分类，架状硅酸盐（石英族、长石族、沸石族），层状硅酸盐（云母族、蛭石、滑石、叶蜡石、高岭石、蒙脱石、坡缕石、海泡石），链状硅酸盐（辉石族、闪石族、硅灰石），岛状硅酸盐（红柱石、蓝晶石、夕线石），单质与卤化物（金刚石、石墨、萤石），其它含氧盐矿物（菱镁矿、重晶石、石膏、硬石膏），工业岩石原料（霞石正长岩、煤矸岩、硅藻土、高岭土、膨润土、凹凸棒石粘土、沸石岩），工业固体废物（粉煤灰、矿山尾矿、冶金渣）等。