第一部分:無機化學
Ⅰ.課程簡介
一、內(nèi)容概述與要求
無機化學是應用化學專業(yè)專升本的一門考試課程。該課程要求學生掌握物質(zhì)結(jié)構、元素 周期律、化學熱力學、化學平衡 (酸堿平衡、沉淀溶解平衡、氧化還原平衡,配合離解平衡) 和化學反應速率等基本概念和基本理論知識;理解和掌握重要元素及其化合物的結(jié)構、性質(zhì)、 反應規(guī)律和用途,訓練和培養(yǎng)學生科學思維能力和分析問題解決問題的能力,指導學生掌握 正確的學習方法和初步的科學研究方法,幫助學生樹立辨證唯物主義觀點。
二、考試形式與試卷結(jié)構
考試采用閉卷、筆試形式,滿分 100 分,考試時間 50 分鐘。
試題類型包括選擇題、填空題、簡答題、計算題。選擇題是單項選擇題;填空題只要 求填寫結(jié)果;簡答題和計算題均應寫出詳細的文字說明和計算步驟。
試卷分值:選擇題 30 分;填空題 30 分;簡答題 20 分;計算題 20 分。
Ⅱ.知識要點考核與要求
一、化學基礎知識
1. 知識范圍
理想氣體狀態(tài)方程;混合氣體分壓定律。
2. 考核要求
( 1) 會應用理想氣體狀態(tài)方程;
(2) 會應用理想氣體混合物分壓定律。
二、化學熱力學基礎
1. 知識范圍
( 1) 熱力學的術語和基本概念: 體系、環(huán)境、狀態(tài)函數(shù)、熱、功、焓、焓變、熱力學能、
標準摩爾生成焓;
(2) 熱力學第一定律、恒容反應熱、恒壓反應熱、反應進度、生成熱、蓋斯定律;
(3) 熱力學第三定律和標準熵、Gibbs 自由能判據(jù)和標準摩爾生成 Gibbs 自由能;
(4) 化學反應等溫式;吉布斯-亥姆霍茲公式;溫度對自由能變化影響的分析;熱力學 分解溫度。
2. 考核要求
( 1) 掌握狀態(tài)和狀態(tài)函數(shù)、焓和焓變、標準熵和熵變、 自由能和自由能變等基本概念;
(2) 會用蓋斯定律計算;
(3) 會從物質(zhì)的熱力學函數(shù)表中查ΔfH? 、ΔfG?和 S 標準熵? ,并用于計算在標準狀態(tài)時
反應的焓變、 自由能變和熵變;
(4) 初步學會用自由能變化來判斷化學反應的方向;
(5) 理解化學反應等溫式的含義,會應用其求算Δr G?和平衡常數(shù) K?;
(6) 根據(jù)吉布斯-亥姆霍茲公式理解ΔG 與ΔH 及ΔS 的關系,會判斷反應方向并能分析 溫度對化學反應自發(fā)性的影響。
三、化學反應速率
1. 知識范圍
化學反應速率的表示法,平均速率和瞬時速率;化學反應速率的實驗測定;濃度對化學 反應速率的影響:速率方程和速率常數(shù),反應級數(shù)及其測定;基元反應和復雜反應,反應分 子數(shù);溫度對化學反應速率的影響:阿累尼烏斯公式,活化能和活化分子;催化劑對化學反 應速率的影響。
2. 考核要求
( 1) 掌握化學反應速率的概念及反應速率的實驗測定;
(2) 了解基元反應、復雜反應、反應級數(shù)、反應分子數(shù)的概念;
(3) 掌握濃度、溫度及催化劑對反應速率的影響;
(4) 了解速率方程的實驗測定和阿累尼烏斯公式的有關計算;
(5) 初步了解活化能的概念及其與反應速率的關系。
四、化學平衡
1. 知識范圍
化學平衡的基本特征,標準平衡常數(shù)的表達式,標準平衡常數(shù)的應用,化學平衡的移動, 自發(fā)變化和熵,吉布斯函數(shù)。
2. 考核要求
(1) 掌握化學平衡的基本特征,會寫出化學平衡反應式的標準平衡常數(shù)的表達式;
(2) 利用平衡常數(shù)能夠判斷反應程度,預測反應方向,計算平衡組成;
(3) 掌握勒夏特列原理,能判定濃度、壓力、溫度、催化劑的變化時平衡移動的方向;
(4) 掌握自發(fā)變化的的特點,熵的概念,能夠運用熱力學第二定律和熱力學第三定律
進行相關的計算;
(5) 掌握 Gibbs-Helmhotz 公式,并根據(jù)公式判定反應是否能夠自發(fā)進行;
(6) 會應用蓋斯定律和范特霍夫方程。
五、原子結(jié)構與元素周期律
1. 知識范圍
核外電子運動的波粒二象性,德布羅意關系式,海森堡測不準原理;核外電子運動狀態(tài) 的描述:薜定諤方程(只簡單介紹公式) ,波函數(shù)和原子軌道,四個量子數(shù),波函數(shù)的徑向分 布圖和角度分布圖,幾率密度和電子云,電子云角度分布圖;基態(tài)原子電子組態(tài):屏蔽效應, 鉆穿效應,近似能級圖,電子層與電子亞層,構造原理;原子核外電子排布規(guī)律;原子結(jié)構 與元素周期系的關系:元素性質(zhì)的周期性;元素周期表:長周期與短周期、主族與副族,原 子的電子構型與元素的分區(qū);元素性質(zhì)及其變化的周期性:原子半徑、電離能、電子親合能、 電負性。
2. 考核要求
( 1)了解核外電子運動的特殊性,理解波函數(shù)和電子云圖形;
(2) 掌握電子層、電子亞層、能級、能級組、電子云、原子軌道等概念,理解四個量子
數(shù)的量子化條件及其物理意義;
(3) 掌握近似能級圖,按照核外電子排布原理,寫出一般元素的原子電子構型;
(4) 理解原子結(jié)構與元素周期律間的關系;
(5) 掌握各類元素電子構型的特征;
(6) 掌握電離能、電子親合能、電負性等概念,了解它們與原子結(jié)構的關系。
六、化學鍵理論概述
1. 知識范圍
共價鍵理論:經(jīng)典共價鍵理論(電子配對法) ,路易斯結(jié)構式;現(xiàn)代價鍵理論:共價鍵的 飽和性和方向性;σ鍵和π鍵;價層電子互斥模型 (VSEPR);雜化軌道理論要點;sp 、sp2 、 sp3 雜化;等性雜化和不等性雜化;分子軌道理論:分子軌道的含義,分子軌道的形成,組 成分子軌道三原則(對稱性原則,最大重疊原則和能量近似原則) ,成鍵軌道和反鍵軌道,簡 單雙原子分子軌道能級圖,分子軌道中的電子排布,鍵級;化學鍵類型;化學鍵參數(shù):鍵能、 鍵長、鍵角、鍵的性質(zhì);分子的性質(zhì):極性分子和非極性分子;分子偶極矩,分子的磁性; 分子間力和氫鍵:范德華力(取向力、誘導力、色散力)及其特點;氫鍵的形成與本質(zhì),分子 間力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。
2. 考核要求
( 1) 掌握共價鍵理論的基本內(nèi)容;
(2) 理解物質(zhì)性質(zhì)與其分子結(jié)構的關系;
(3) 能利用雜化軌道理論解釋一般分子和離子的空間構型;能運用價層電子對互斥理論
預測主族元素的分子和離子的空間構型;能使用分子軌道理論的基本要點,來處理第一、第 二周期簡單的同核雙原子分子的結(jié)構和性質(zhì);
(4) 掌握化學鍵、分子間力和氫鍵的概念、特征。
七、酸堿解離平衡
1. 知識范圍
酸堿質(zhì)子理論概述,水的解離平衡和溶液的 pH ,弱酸弱堿的解離平衡,緩沖溶液。
2. 考核要求
(1) 了解酸堿質(zhì)子理論的基本概念,掌握共軛酸堿關系并能指出相應的共軛酸堿;
(2) 根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,能夠判定以水為溶劑時,物質(zhì)類型是酸、堿還是兩性;
(3) 了解酸和堿的相對強弱;
(4) 掌握水的離子積常數(shù)和溶液的 pH 的計算方法;
(5) 掌握一元弱酸和一元弱堿的解離平衡,了解多元弱酸的解離平衡,能夠計算多元
弱酸溶液的 pH;
(6) 掌握鹽溶液的解離平衡,能夠判斷鹽溶液的酸堿性;
(7) 了解緩沖溶液的緩沖原理,能夠計算緩沖溶液的 pH。
八、沉淀溶解平衡
1. 知識范圍
溶解度和溶度積的基本概念,沉淀的生成和溶解,兩種沉淀之間的平衡。
2. 考核要求
(1) 了解溶解度和溶度積的基本概念和兩者之間的關系,能夠進行溶解度和溶度積相 互換算;
(2) 掌握難溶電解質(zhì)的溶度積規(guī)則,能夠根據(jù)平衡移動的原理判定沉淀的生成和溶解;
(3) 掌握同離子效應和鹽效應,能夠進行相關溶解度的計算;
(4) 了解溶液的 pH 對沉淀溶解平衡的影響以及沉淀的配位溶解;
(5) 了解分步沉淀和共沉淀的基本概念以及沉淀完全的判定依據(jù),計算溶液中相關離 子的濃度;
(6) 了解沉淀轉(zhuǎn)化的概念,掌握沉淀轉(zhuǎn)化的條件,能夠進行相關平衡常數(shù)以及物質(zhì)濃 度的計算。
九、氧化還原反應
1. 知識范圍
氧化還原反應的基本概念,原電池和電解池,電極電勢的基本概念和應用。
2. 考核要求
(1) 了解氧化還原反應的基本概念,求出化學式中某個元素的氧化值,指出反應中的 氧化劑和還原劑;
(2) 了解氧化還原反應方程式配平的依據(jù),能夠運用氧化值法和離子電子法配平方程 式;
(3) 了解原電池的基本構造,電解池的基本概念和法拉第定律,掌握原電池電動勢的 測定方法;
(4) 掌握吉布斯函數(shù)和原電池電動勢的關系式,計算原電池的電動勢,判斷原電池的 正負極,寫出相應的電池符號和電池反應;
(5) 了解標準氫電極和甘汞電極的構造,掌握標準電極電勢的基本概念;
(6) 掌握能斯特方程,根據(jù)能斯特方程判斷氧化劑或還原劑的強弱,判定氧化還原反 應進行的方向和限度;
(7) 了解元素電勢圖的基本概念,根據(jù)元素電勢圖能夠判斷歧化反應是否能夠發(fā)生, 計算某個電對的標準電極電勢。
十、配位化學基礎
1. 知識范圍
配位化合物的命名、組成,配位反應和配位平衡計算。
2. 考核要求
(1) 了解配位化合物的組成,能夠指出配合物的的形成體、配體、配位原子和形成體 的配位數(shù),確定配離子和形成體的電荷數(shù),并且能夠正確的命名配位化合物;
(2) 能夠?qū)懗龈鞣N配離子的分步生成反應和總反應,以及相應的穩(wěn)定常數(shù)表達式;
(3) 能夠根據(jù)配位平衡進行相關的計算。
十一、堿金屬和堿土金屬
1. 知識范圍
堿金屬和堿土金屬的通性;單質(zhì)的物理化學性質(zhì);化合物:氫化物、氧化物、氫氧化物、 重要鹽類性質(zhì)的變化規(guī)律;鋰鈹?shù)奶厥庑浴切砸?guī)則。
2. 考核要求
(1) 熟悉氫化物的類型、氧化物的類型 (普通氧化物,過氧化物,超氧化物) ,掌握 過氧化物與水、稀酸的反應;
(2) 熟悉同一周期,同一主族元素氧化物的水合物酸堿性強弱的遞變規(guī)律,理解 R-O-H 規(guī)則;
(3) 理解堿金屬、堿土金屬氫氧化物的溶解性;
(4) 理解堿金屬、堿土金屬鹽的熱穩(wěn)定性和溶解性。
十二、p 區(qū)元素
(一) 硼族元素
1. 知識范圍
缺電子性的概念,三中心二電子鍵;硼單質(zhì)及硼化物的基本性質(zhì)、結(jié)構特性;金屬鋁及 化合物的性質(zhì)。
2. 考核要求
( 1) 了解硼族元素的缺電子性質(zhì);
(2) 掌握乙硼烷的結(jié)構、硼酸的弱酸性和硼砂的性質(zhì);
(3) 掌握鋁、鋁的氧化物、氫氧化物的兩性。
(二) 碳族元素
1.知識范圍
碳族元素的原子結(jié)構,成鍵特征,氧化態(tài);碳硅的含氧化合物 (氧化物、含氧酸及鹽) 的基本性質(zhì)、結(jié)構特征;錫、鉛的化合物及物理化學性質(zhì)。
2. 考核要求
( 1) 了解碳族元素的通性;
(2) 熟悉碳酸及其鹽的性質(zhì), 易溶硅酸鹽的性質(zhì);
(3) 掌握錫、鉛氧化物及其水合物酸堿性的變化規(guī)律,掌握 Sn(Ⅱ)的水解性、還原性,
PbO2 的氧化性,鉛鹽的難溶性。
(三) 氮族元素
1. 知識范圍
氮族元素的特征;氮、磷的單質(zhì)及氮磷砷銻鉍的化合物的性質(zhì)。
2. 考核要求
( 1) 掌握 N2 及氮的重要化合物(氫化物,氧化物,含氧酸及其鹽)的結(jié)構、性質(zhì)、制備和用 途;
(2) 掌握磷的單質(zhì)及其重要化合物的結(jié)構、性質(zhì)、制備和用途;
(3) 了解砷、銻、鉍氧化物及其水合物的酸堿性,銻鉍氧化物的水解性,砷酸、鉍酸鈉的 氧化性。
(四) 氧族元素
1. 知識范圍
氧族元素的特征;氧、硫的單質(zhì)及化合物的性質(zhì)。
2. 考核要求
( 1) 了解 H2O2 的結(jié)構,掌握 H2O2 的性質(zhì);
(2) 掌握 H2S 水溶液的酸性、還原性及硫化物的溶解性;
(3) 掌握亞硫酸及其鹽,硫酸及其鹽,硫代硫酸鈉,過二硫酸鹽等的性質(zhì)。
(五) 鹵族元素
1. 知識范圍
鹵素的單質(zhì)及氫化物、 鹵化物、 鹵素的含氧化合物;p 區(qū)元素化合物性質(zhì)的遞變規(guī)律。
2. 考核要求
( 1) 了解鹵素單質(zhì) (Cl2,Br2,I2 ) 的制備、性質(zhì);掌握 I2 在 CCl4 、KI 溶液中的溶解性;
(2) 掌握鹵化氫的制備和性質(zhì)的遞變規(guī)律 (沸點,水溶液的酸性,還原性,穩(wěn)定性);
掌握次氯酸及其鹽的性質(zhì),掌握氯的含氧酸及其鹽性質(zhì)的遞變規(guī)律 (含氧酸的酸性,酸及鹽 的氧化性,熱穩(wěn)定性);
(3) 了解 p 區(qū)元素含氧酸鹽的熱穩(wěn)定性;掌握 p 區(qū)元素氫化物、氧化物及其水合物氧化 還原性的變化規(guī)律。
十三、d 區(qū)元素
( 一) 鉻族、錳族元素及鐵、鈷、鎳
1. 知識范圍
過渡元素的特征;鉻的重要化合物;錳的重要化合物;鐵、鈷、鎳的化合物。
2. 考核要求
( 1) 了解過渡元素通性;
(2) 掌握 Cr(OH)3 兩性, [Cr(OH)4]一 的還原性,重鉻酸鹽的氧化性,Cr2O72一與 CrO42一 間的
平衡,重金屬鉻酸鹽的難溶性;
(3) 掌握 Mn(II)在酸堿介質(zhì)中的還原性,MnO2 、高錳酸鹽的強氧化性,錳酸鹽的不穩(wěn) 定性;
(4) 掌握鐵、鈷、鎳 M(II)氫氧化物的還原性,M(III)氫氧化物氧化性的遞變規(guī)律。
(二) 銅族及鋅族元素
1. 知識范圍
銅族元素的單質(zhì)、化合物、水溶液中銅族元素離子及其反應;鋅族元素的單質(zhì)、化合物、 水溶液中鋅族元素離子及其反應。
2. 考核要求
掌握 Cu 、Ag 、Zn 、Hg 重要化合物的主要性質(zhì):
( 1) 金屬的酸溶性;
(2) 氧化物、氫氧化物的穩(wěn)定性;
(3) 氫氧化物酸堿性;
(4) Ag+與氨水、S2O32一 、CN一 的反應;
(5) Hg2+鹽的水解性、氧化性以及與 NH3 、OH一 、I一 、S2一 的反應;
(6) Cu+不穩(wěn)定,易歧化;Hg22+較穩(wěn)定,不會歧化。
第二部分:分析化學
Ⅰ.課程簡介
一、內(nèi)容概述與要求
《分析化學》是應用化學專業(yè)招收??粕究茖W生的專業(yè)考試課之一,分析化學是研究 獲取物質(zhì)的化學組成和結(jié)構信息的分析方法及有關理論的一門學科。通過本課程的學習,應 使學生系統(tǒng)掌握各種分析方法的基本知識,基本理論和基本操作技能,并能將理論與實際相 結(jié)合,熟練運用各種分析方法和分析技術于實際分析測定中。
參加該課程考試的學生應該能夠結(jié)合代表性的應用實例,運用化學平衡的理論和知識, 處理和解決各種滴定分析法的基本問題,包括滴定曲線、滴定誤差、滴定突躍和滴定可行性 判據(jù),掌握重量分析法及吸光光度法的基本原理和應用、分析化學中的數(shù)據(jù)處理,掌握各部 分內(nèi)容的基本運算和基本操作,了解分析試樣的采取和預處理方法,了解常見的分離與富集 方法。
考試從三個層次上對考生進行測試,較高層次的要求為“理解”和“掌握” ,較低層次的要 求為“了解” 。這里“理解”和“了解”是對概念與理論提出的要求,“掌握”是對方法、計算及應 用能力的要求。
二、考試形式與試卷結(jié)構
考試采用閉卷、筆試形式,全卷滿分為 100 分,考試時間為 50 分鐘。
試卷包括選擇題、填空題、簡答題和計算題。選擇題是四選一型的單項選擇題;填空題 只要求直接填寫結(jié)果,不必寫出計算過程;簡答題要求思路清晰地寫出答題的要點;計算題 要求詳細寫出計算過程與結(jié)果,計算結(jié)果要求保留合理的有效數(shù)字。
Ⅱ. 知識要點與考核要求
一、緒論和分析試樣的采取及預處理
( 一) 緒論
1. 知識范圍
分析化學的定義,分析化學的任務和作用,分析化學的分類。
2. 考核要求
(1) 了解分析化學的定義;
(2) 了解分析化學的任務和作用;
(3) 了解分析化學分析方法的分類及分類依據(jù)。
(二) 分析試樣的采取及預處理
1. 知識范圍
定量分析的一般步驟,試樣采取的一般原則,固體試樣的制備過程及縮分公式的應用, 固體試樣、液體試樣、氣體試樣和生物試樣的采取與制備,無機試樣、有機試樣和生物試樣 的預處理方法。
2. 考核要求
(1) 了解定量分析的一般步驟;
(2) 掌握試樣采集的方法與工作原則;
(3) 掌握固體試樣的制備過程及縮分公式的應用;
(4) 掌握分解試樣的基本方法及工作原則。
二、誤差與實驗數(shù)據(jù)的處理
( 一) 誤差的基本概念
1. 知識范圍
準確度與精密度的基本概念及表示方式,各種誤差及偏差的有關計算,誤差的種類及特
點,誤差來源及減小誤差的方法。
2. 考核要求
(1) 了解誤差與偏差的概念,了解準確度及精密度的概念;
(2) 掌握各種誤差及偏差的計算;
(3) 理解誤差的種類、來源及特點;
(4) 理解準確度與精密度的關系;
(5) 掌握提高分析結(jié)果準確度及精密度的方法及措施。
(二) 隨機誤差的正態(tài)分布
1. 知識范圍
隨機誤差的正態(tài)分布的特點,正態(tài)分布曲線的表示,標準正態(tài)分布 (u 分布),隨機誤 差區(qū)間概率的計算。
2. 考核要求
(1) 了解隨機誤差的正態(tài)分布特點;
(2) 理解確定正態(tài)分布曲線形狀與位置的兩個基本參數(shù)的意義及作用;
(3) 掌握標準正態(tài)分布中標準正態(tài)變量的計算方法和區(qū)間概率的相關計算。
(三) 有限次測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理
1. 知識范圍
t 分布曲線,置信區(qū)間、置信度、顯著性水平的概念及意義,總體平均值的估計,顯著 性檢驗 (t 檢驗法和 F 檢驗法及其運用) ,可疑測定值的取舍 (4d 檢驗法、Q 檢驗法、格魯 布斯檢驗法)。
2. 考核要求
(1) 了解 t 分布的特點;
(2) 理解置信區(qū)間、置信度和置信水平的意義;
(3) 掌握總體平均值的存在區(qū)間與置信度的相關計算;
(4) 掌握分析化學中常用的顯著性檢驗方法(t 檢驗法和 F 檢驗法);
(5) 掌握 4d 法、Grubbs 法和 Q 檢驗法進行可疑值的取舍。
(四) 提高分析結(jié)果準確度的方法
1. 知識范圍
減小隨機誤差和減免系統(tǒng)誤差的方法。
2. 考核要求
了解提高分析結(jié)果準確度及精密度的方法及措施。
(五) 有效數(shù)字及其運算規(guī)則
1. 知識范圍
有效數(shù)字的概念,有效數(shù)字的修約,有效數(shù)字的運算。
2. 考核要求
(1) 掌握有效數(shù)字的意義,有效數(shù)字的修約規(guī)則;
(2) 理解“四舍六入五成雙”的含義;
(3) 掌握有效數(shù)字的運算規(guī)則。
三、滴定分析法概論
( 一) 分析化學中的溶液平衡
1. 知識范圍
活度平衡常數(shù),活度和活度系數(shù)的概念和計算。
2. 考核要求
(1) 了解活度平衡常數(shù)、活度和活度系數(shù)的概念;
(2) 掌握活度平衡常數(shù)、活度和活度系數(shù)的相關計算。
(二) 滴定分析法概論
1. 知識范圍
滴定分析法的過程,有關術語 (標準溶液,化學計量點,滴定操作,滴定終點,滴定的 終點誤差,滴定曲線,滴定突躍,滴定突躍范圍) 和方法特點,滴定分析對化學反應的要求, 滴定分析的方式。
2. 考核要求
(1) 掌握滴定分析法的基本術語和意義;
(2) 理解滴定分析對化學反應的要求;
(3) 了解滴定分析法的分類和滴定方式;
(4) 了解滴定分析法的特點。
(三) 標準溶液
1. 知識范圍
標準溶液的概念,標準溶液濃度的表示方法,基準物質(zhì)及其符合的要求,標準溶液的配 制和濃度的標定。
2. 考核要求
(1) 理解標準溶液和基準物質(zhì)的概念;
(2) 理解基準物質(zhì)需符合的要求;
(3) 掌握標準溶液濃度的表示方法;
(4) 掌握標準溶液的配制方法和濃度的標定。
(四) 滴定分析中的計算
1. 知識范圍
滴定分析法的有關計算。
2. 考核要求
(1) 掌握各濃度表示形式之間的相互換算;
(2) 掌握滴定分析中滴定劑與被滴定物的計量關系及有關計算。
四、酸堿滴定法