稀有金属冶金学练习题

金属材料与金属的冶炼练习题金属材料与金属的冶炼I.课标要求1．了解合金的定义，了解合金的优良性能；了解铜合金、铝合金、铁合金等金属材料的基础知识；2．了解金属冶炼的基本方法；3．初步学会正确地选用金属材料。

II.考纲要求1．了解科学、技术、社会的相互关系（如化学与生活、材料、能源、不幸、生命过程、信息技术的关系等）。

2．了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。

Ⅲ.教材精讲1．合金：两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。

合金的性能一般优于纯金属。

金属材料2．重要的金属材料：（1）铜合金：我国使用最早的合金。

包括青铜（由铜、锡、铅组成）；黄铜（含铜、锌及少量的锡、铅、铝）；白铜（含铜、镍、锌及少量的锰）（2）钢：用量最大、用途最广的合金。

可分为两大类：碳素钢和合金钢碳素钢：铁和碳的合金。

又分为低碳钢（含碳量低于0.3%）,中碳钢（含碳量为0.3%~0.6%）和高碳钢（含碳量高于0.6%）。

合金钢：在碳素钢中加入铬、锰、钨、镍、钼、钴、硅等合金元素。

（3）铝合金：镁铝合金：含镁量为10%~30%，强度和硬度都比纯铝和纯镁的大，主要用于火箭、飞机、轮船等制造业。

硬铝：含铜、镁、锰、硅的铝合金，强度和硬度都比纯铝的大，主要用于火箭，飞机、轮船等制造业及日常生活中。

（4）其它几种有色金属材料：金：金是质地柔软的黄色金属，有极高的抗腐蚀性，优良的导热性和导电性，在电子工业上有广泛的用途。

银：银是具有金属光泽，质地柔软的银白色金属，具有良好的延展性、导电性和导热性，另银在有机合成、能源开发、材料制造方面应用很广。

3．金属的冶炼：（1）原理：金属冶炼的实质是用还原的方法使金属化合物中的金属离子得到电子变成金属单质。

（2）步骤：a.富集矿石：除杂质，提高矿石中有用成分的含量。

b.冶炼：利用氧化还原反应原理，在一定条件下，用还原剂把金属离子还原成金属单质。

c.精炼：采用一定方法，提炼纯金属。

贵金属冶金学思考题第一章思考题1. 简述金银的主要物理、化学性质？2. 简述金银的主要用途？3. 简述提取金银的主要原料？第二章思考题1. 简述氰化提金的基本原理及主要方法？2. 简述吸附法提金有什么优缺点？3. 简述氰化溶金的热力学和动力学？4. 简述金精矿中的伴生组分在氰化溶金过程中的行为。

5. 简述氰化溶金过程的主要影响因素？6. 氰化溶金的pH应保持在什么范围？简述原因?7. 简述渗滤氰化槽浸的基本过程过程、主要设备及适用条件。

8. 简述渗滤氰化堆浸的基本过程过程、主要设备及适用条件。

9. 简述搅拌氰化浸出的基本过程过程、主要设备及适用条件。

10．简述搅拌浸出槽的主要类型及特点？11．写出炭浆工艺提金（从原矿→合质金）的原则流程，简要说明各主要步骤并写出主要反应的方程式。

12．简述载金炭的解析的主要方法？13．简述解析后炭进行再生处理的原因及再生处理的过程，说明再生处理过程中需注意的安全问题。

14．简述炭浆工艺的主要影响因素。

15．分析比较炭浆法和炭浸的共同点与差别？16．简述磁炭法的特点？17．简述树脂矿浆法提取金银的基本原理。

18．写出树脂矿浆法提金（从原矿→合质金）的原则流程，简要说明各主要步骤并写出主要反应。

19．简述树脂矿浆法从氰化矿浆中提金的影响因素。

20．简述从含金贵液（氰化贵液和硫脲解析贵液）中沉积金银的主要方法和基本原理。

21．简述含氰废水的净化方法和基本原理。

22．简述含氰废水中氰化物的回收方法和基本原理。

第三章思考题1．简述硫脲法提金的基本原理、工艺过程和主要影响因素？2．简述铜阳极泥和铅阳极泥的组成和特点？3．简述混贡法提金的基本原理、工艺过程和主要影响因素？4．写出混汞法提金（从原矿→合质金）的原则流程，并简要说明各主要步骤。

5．简述混汞过程的两个连续步骤。

6．简述含金物料用水氯化法提金的基本原理。

7．简述含金物料用生物(细菌)浸出法提金的基本原理。

8．简述含金物料用硫代硫酸盐法提金的基本原理。

金属冶炼习题1、炼铁的主要原料是（）A、石灰石、焦炭、生铁B、焦炭、氯酸钾、二氧化锰C、石灰石、焦炭、铁矿石D、铁矿石、氧气、二氧化锰2、下列变化过程不属于金属冶炼的是（）A、电解氧化铝B、铁在氧气中燃烧C、金属氧化物与焦炭在高温下反应D、高温下 CO 还原 CuO3、生活中的下列物品，其制作材料属于合金的是（）A.塑料袋B.玻璃杯C.不锈钢锅D.洚纶风衣4、下列有关金属材料的说法正确的是（）A.硬铝片比纯铝片硬度小B.钢的性能优良，是很纯的铁C.沙漠地区的铁制品锈蚀较快D.为防止钢铁生锈，可在其表面涂油5、“金银铜铁锡”俗称五金，相关叙述正确的是（）A.黄铜（铜锌合金）比铜的硬度小B.五种金属中，金属铜的导电性最弱C.“金银铜铁锡”是按照金属活泼性由弱到强的顺序排列的D.五种金属中，只有两种金属能和酸发生置换反应生成氢气6、生铁和钢的主要区别是（）A、生铁含杂质，钢不含杂质B、生铁含碳，钢不含碳C、生铁不含碳，钢含碳D、生铁中含碳 2%—4.3% ，钢中含碳 0.03%—2%7、下列制品中可用生铁制造的有（）①家用铁锅②电动机铁芯③机床底座④化工机械⑤坦克装甲⑥医用手术刀A、②③⑤B、①③④C、②⑤⑥D、①③⑤8、金属 (Ti) 是航空、宇航、军工、电子等方面的必需原料。

在生产钛的过程中可用镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛，反应的化学方程式为： TiCl4＋ 2 Mg Ti ＋2 MgCl2。

该反应属于（）A、化合反应B、分解反应C、置换反应D、无法确定9、含氧化铁 80% 的赤铁矿，铁元素的质量分数是( )A、63%B、56%C、70%D、80%10、竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法，其工艺流程如图所示．下列说法正确的是( )A．催化反应室中发生的反应为：2CH4+CO2+H2O 催化剂 . 3CO+5H2B．该工艺流程中，甲烷的作用只是：生产合成气的原料C．该流程中，可循环利用的物质是：CH4和CO2、H2OD．还原反应室内炼铁的原理只有：3CO+Fe2O32Fe+3CO2二、填空题11、人类应合理利用和开发金属资源（1）一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为．（2）高压电线一般用铝而不用铜的主要原因是；灯泡里的灯丝用钨而不用锡的主要原因是．（3）铁制品在潮湿的空气中易生锈，是因为铁与发生化学反应．可以防止铁制品锈蚀的一种方法是．12、钢铁是使用最多的金属材料（1）人类向自然界提取量最大的金属是铁，高炉炼铁的原料是铁矿石、空气、石灰石和．（2）铝的活动性比铁强，但在生活中常在铁的表面涂上铝粉．其原因是．（3）金属钴（Co）与铁具有相似的化学性质．CoCl2固体是蓝色的，CoCl2溶液是粉红色的．现将金属钴投入稀盐酸中，发生化学反应Co+2HCl=CoCl2+H2↑．该反应的实验现象为．13、金属材料在生产、生活与科学研究中应用广泛．（1）钢铁是使用最多的金属材料，钢的硬度比纯铁的硬度（填“大”或“小”）．（2）自行车构件中的支架是铁制品，为防止它锈蚀，在其表面刷漆，其防锈原理是．（3）某废旧站回收的混合金属中含有铜、金（Au）和少量的镍（Ni），经过初步处理成粉末后，随意将三种金属编号成X、Y、Z，进行如下回收流程：①操作a的名称是．②铜、金、镍三种金属的活动性由强到弱的顺序是．③写出步骤Ⅳ反应的化学方程式．三、实验题14、如图是某化学课外学习小组设计的探究工业炼铁原理及产物验证的实验，其中A装置的作用是将二氧化碳和炭粉在高温下转化为一氧化碳，看图回答下列问题：（1）写出装置A玻璃管中发生反应的化学方程式：；（2）实验过程中，应先点燃装置中的酒精喷灯．（3）要验证B中产生的CO2，还需要在A、B之间增加装置（填“D”或“E”）．（4）整套装置还有一个明显的不足之处是：．（5）由于铁的氧化物Fe3O4和FeO均为黑色，B中得到的铁是否含有Fe3O4和FeO，该小组同学设计了下列探究实验．【提出问题】CO还原Fe2O3得到的铁是否含有Fe3O4和FeO？【提出猜想】猜想1：Fe；猜想2：Fe和Fe3O4；猜想3：Fe和FeO；猜想4：．【查阅资料】①2FeCl3+Fe=3FeCl2，但FeCl3溶液不与Fe3O4、FeO反应②Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H20③含有Fe3+盐溶液遇到KSCN溶液时变成血红色．a，通入氮气一段时间后点燃酒精灯，再关闭a，打开b．请联系所学知识回答下列问题：（1）该实验过程中可以观察到的现象有：_________________、_________________。

冶金专业练习题冶金是一门应用科学，是研究金属和非金属材料的提取、制备、改性及性能评价等方面的科学。

下面是一些冶金专业的练习题，希望对你的学习和提升有所帮助。

1. 冶金学的研究对象是什么？答：冶金学研究的对象是金属和非金属材料的提取、制备、改性及性能评价等方面的科学。

2. 冶金学的基本分类有哪些？答：冶金学可以分为以下几个基本分类：a) 有色金属冶金：如铜、铝、镍、锌等的冶炼与加工；b) 钢铁冶金：包括铁矿的炼制、炼钢和钢铁加工；c) 金属材料的物理冶金：研究金属材料的物理性质和加工工艺；d) 金属材料的化学冶金：研究金属材料的化学性质、腐蚀和防护等问题。

3. 冶金过程中常用的分离和提取方法有哪些？答：冶金过程中常用的分离和提取方法包括以下几种：a) 浸出法：将矿石浸泡在溶液中，通过溶解和离子交换实现对金属的提取；b) 熔融法：通过高温熔融矿石，利用矿石和金属的不同熔点差异进行分离；c) 电解法：利用电解的原理将带电离子还原成金属沉积在电极上；d) 气相法：利用气体吸附和分离的原理，将金属从矿石中分离出来。

4. 金属材料的强化方法有哪些？答：金属材料的强化方法包括以下几种：a) 冷变形强化：通过压力或拉伸等冷加工工艺，使晶体结构发生塑性变形，增加材料的强度；b) 固溶体强化：通过向金属中加入其他元素形成固溶体，增加晶粒界的阻碍效应，提高材料的强度；c) 细化晶粒：通过控制热处理工艺，使晶粒尺寸变小，提高材料的强度和硬度；d) 变形强化：通过热变形和冷变形相结合的方法，使材料同时受到塑性变形和相变强化。

5. 钢铁冶金的主要过程有哪些？答：钢铁冶金的主要过程包括以下几个环节：a) 铁矿的炼制：将铁矿石炼制成高纯度的铁矿；b) 炼钢：将铁矿石经过高温冶炼，去除杂质，控制铁碳合金的成分，得到具有一定碳含量的钢；c) 钢铁的精炼：通过添加合适的合金元素和进行熔炼，调整钢的成分和性能，获得满足特定用途的特种钢；d) 钢铁的加工：对钢材进行锻造、轧制、冷变形等工艺，改变其形状和性能，制成不同规格和形态的钢材。

冶金实验试题及答案大全一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 金属的熔点是指金属从固态转变为液态所需要的温度，以下说法正确的是：A. 金属的熔点越高，其硬度也越大B. 金属的熔点越高，其导电性也越好C. 金属的熔点越高，其延展性也越好D. 金属的熔点越高，其耐腐蚀性也越好答案：A2. 在金属的冶炼过程中，下列哪种方法不适用于铁的冶炼？A. 高炉炼铁B. 电炉炼铁C. 湿法炼铁D. 转炉炼钢答案：C3. 以下哪种元素不属于铁基合金的合金元素？A. 碳B. 硅C. 铝D. 铜答案：D4. 金属的热处理过程中，淬火的主要目的是：A. 提高金属的硬度B. 提高金属的韧性C. 提高金属的耐腐蚀性D. 提高金属的导电性答案：A5. 金属的腐蚀类型中，电化学腐蚀主要发生在：A. 干燥环境中B. 潮湿环境中C. 真空环境中D. 高温环境中答案：B二、填空题（每空1分，共20分）1. 金属的热处理方法主要包括______、______、______和______。

答案：退火、淬火、正火、回火2. 在炼钢过程中，脱氧剂的作用是______。

答案：去除钢水中的氧3. 金属的塑性变形可以通过______和______两种方式实现。

答案：冷加工、热加工4. 金属的腐蚀速率与______、______和______有关。

答案：金属种类、环境条件、温度5. 金属的焊接方法包括______、______、______和______。

答案：电弧焊、气焊、激光焊、电子束焊三、简答题（每题10分，共30分）1. 简述金属的热处理过程及其对金属性能的影响。

答案：金属的热处理过程主要包括退火、淬火、正火和回火。

退火可以降低硬度，提高韧性；淬火可以提高硬度和强度；正火可以细化晶粒，提高硬度和韧性；回火可以降低淬火后的硬度和脆性，提高韧性。

2. 描述金属腐蚀的机理及其防止方法。

答案：金属腐蚀的机理主要涉及电化学腐蚀和化学腐蚀。

电化学腐蚀是由于金属表面形成微小电池，金属作为阳极失去电子而腐蚀；化学腐蚀则是金属直接与环境中的化学物质发生反应。

1.请从Ti的二元相图角度分析Al、V、Mo、Fe、Cr、Sn 元素在钛合金中的作用；并在此基础上，结合现有钛合金牌号，提出发展新型高强钛合金、低成本钛合金的成分设计思路。

答：根据钛的二元相图将钛的合金化元素分三类:α稳定化元素：提高α/β转变温度，增加α相，如Al；β稳定化元素：降低α/β转变温度，增加β相，如V、Mo、Fe、Cr等；中性元素：影响很小，如Sn。

Al:强化作用(室温和高温)；减小合金的比密度；含铝量达6％-7％时具有较高的热稳定性和良好的焊接性。

V：提高室温强度和淬透性，不降低其塑性，是中/高强钛合金、阻燃钛合金最常用的元素之一，冷成形性优良；降低钛合金的耐热性和耐蚀性，有毒性，价格较贵。

Mo：提高强度、耐热性和耐蚀性；含量越高，淬透性越好（含量超过24％时，空冷能获得全β组织）；钼密度高、熔点高，易形成钼夹杂或钼偏析；大量钼的添加对钛合金的塑性、抗氧化性能和可焊性不利。

Fe：Fe是最强的β稳定元素，添加1％Fe，α/β相变点下降约18℃显著提高淬透性；主要用于高强高韧高淬透性的β钛合金；在合金铸锭中易形成偏析，在钛材中形成β斑型冶金缺陷，降低耐蚀性；铁便宜，是发展低成本钛合金的重要元素。

Cr：铬是有效的β稳定元素，铬在α中的溶解度仅有0.5%。

共析反应缓慢，因此一般钛合金中Cr含量低于5％，以避免析出TiCr2金属间化合物。

Sn：Sn 属于Ti的共析型元素主要起固溶强化作用，提高耐热性；锡含量过高增加钛合金的密度，超过一定浓度形成有序相Ti3Sn，降低塑性及热稳定性。

发展新型高强钛合金、低成本钛合金的成分设计思路：目前我国的高强钛合金主要有：TB8（合金成分为Ti-15Mo-3Al-2.7Nb-0.2Si）、TC21（合金成分：Ti-6Al-2Sn-2Zr-2Mo-2Cr-1Nb）等，低成本钛合金有：Ti8LC（Ti-Al-Fe-Mo）和Ti12LC（Ti-Al-Mo-Fe）等。