冶金工业分析—课后习题答案-newest

第一章 冶金热力学基础1．基本概念：状态函数，标准态，标准生成自由能及生成焓，活度、活度系数和活度相互作用系数，分解压和分解温度，表面活性物质和表面非活性物质，电极电势和电池电动势，超电势和超电压。

2．△H 、△S 和△G 之间有何关系，它们的求算方法有什么共同点和不同点？3．化合物生成反应的ΔG °-T 关系有何用途？试根据PbO 、NiO 、SiO2、CO 的标准生成自由能与温度的关系分析这些氧化物还原的难易。

4．化学反应等温式方程联系了化学反应的哪些状态？如何应用等温方程的热力学原理来分析化学反应的方向、限度及各种 因素对平衡的影响？5．试谈谈你对活度标准态的认识。

活度标准态选择的不同，会影响到哪些热力学函数的取值？哪些不会受到影响？6．如何判断金属离子在水溶液中析出趋势的大小？7．试根据Kelvin 公式推导不同尺寸金属液滴（半径分别为r1、r2）的蒸汽压之间的关系。

8．已知AlF 3和NaF 的标准生成焓变为ΔH °298K,AlF3(S)=-1489.50kJ ·mol -1, ΔH °298K,NaF(S)=-573.60kJ ·mol -1，又知反应AlF 3(S)+3NaF (S)=Na 3AlF 6(S)的标准焓变为ΔH °298K=-95.06kJ ·mol -1，求Na 3AlF 6(S)的标准生成焓为多少？(-3305.36 kJ ·mol -1)9．已知炼钢温度下：（1）Ti (S)+O 2=TiO 2(S) ΔH 1=-943.5kJ ·mol -1（2）[Ti]+O 2=TiO 2(S) ΔH 2=-922.1kJ ·mol -1 （3）Ti (S)=Ti(l) ΔH 3=-18.8kJ ·mol -1求炼钢温度下，液态钛溶于铁液反应Ti(l)=[Ti]的溶解焓。

工业分析智慧树知到期末考试答案章节题库2024年包头钢铁职业技术学院1.用4-氨基安替比林显色反应测定水样中的挥发酚，苯胺类不会与4-氨基安替比林显色反应，不会干扰挥发酚的测定。

（）答案:错2.可用重铬酸盐法表征水中的吡啶、芳香烃、挥发性直链脂肪族等有机物。

（）答案:错3.钢铁中含磷高时熔点低，增强钢铁流动性,易于铸造，并可避免在轧制钢板时轧辊与钢板黏合。

（）答案:对4.在大部分情况下在钢中硫元素是有害元素，容易造成钢的热脆，但在某种条件下，害处可以转化为益处。

比如在含硫易切钢中，就是提高钢中硫和锰的含量，形成较多的硫化锰微粒，以改善钢的切削加工性。

（）答案:对5.当碳以化合物形式存在时，生铁剖面呈暗白色，称白口铁。

（）答案:对6.测水样中总铬时，先滴加NaNO2，然后加尿素。

（）答案:错7.浓硝酸一般被还原为NO2。

（）答案:对8.磷在钢中是一种有害元素。

一般钢种把磷含量控制在0.05％以下，但易切削钢可达0.4％左右，生铁和铸铁可高达0.5％左右。

（）答案:对9.高锰酸盐指数常被作为反映水体受有机物和还原性无机物污染程度的综合指标。

（）答案:对10.在化学反应中，由于条件的不同，金属锰可部分或全部失去外层价电子，而表现出不同的价态。

（）答案:对11.超临界流体萃取、固相萃取、固相微萃取、微波萃取和微波消解、加速溶剂提取(ASE)、分子印迹等可以用于水样的预处理。

（）答案:对12.实验室中最常见的钢铁试样分解用酸是盐酸。

（）答案:对13.对于硅元素的测定试样用稀酸溶解后，使硅转化为可溶性硅酸,加高锰酸钾氧化碳化物，再加亚硝酸钠还原过量的高锰酸钾。

（）答案:对14.有时为了改变钢的性能，以适应某些特殊用途在炼钢时加入其他元素如镍、铅、钨、钼、钒、钛等,或加入较一般碳素钢比例大的硅、锰等,则得到各种类型的合金钢。

（）答案:对15.钢铁试样主要采用酸分解法,常用的有盐酸、硫酸和硝酸,利用其氧化性、还原性或配位性使钢铁试样达到分解的目的。

第一讲概述、化学原理填空题：1、炼铁的还原剂主要有三种，即 C 、 H 和 CO 。

2、铁矿石在高炉中冶炼要三个基本作用：还原作用、造渣作用、渗碳作用。

3、间接还原：用 CO、H2为还原剂还原铁的氧化物，产物无 CO2、 H2O的还原反应。

4、直接还原：用 C作为还原剂，最终气体产物为CO的还原反应。

5、高炉内非铁元素的还原，主要包括 Si 、 Mn 、 P 等的还原。

6、高炉炼铁是用还原剂在高温下将铁矿石或含铁原料还原成液态生铁的过程。

7、高炉解剖研究证明，按炉料物理状态的不同，高炉大致分为五个区域，分别为块状带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁带。

8、高炉料中铁的氧化物有多种，但最后都是经 FeO 的形态还原成金属铁。

9、根据温度不同，高炉内还原过程划分为三个区，低于800℃的块状带是间接还原区；800～1100℃的是间接还原与直接还原共存区；高于1100℃的是直接还原区。

10、滴落带是指渣铁全部熔化，穿过__焦炭层___下到炉缸的区域。

选择题：1. 高炉冶炼过程中，P的去向有（ D ）。

A．大部分进入生铁B．大部分进入炉渣C．一部分进入生铁，一部分进入炉渣D．全部进入生铁2. 高炉煤气和部分焦炭夺取铁矿石中的氧，这一过程称作（ D ）。

A．氧化过程 B．物理反应 C．相互作用 D．还原过程3. 高炉冶炼中焦炭在风口区燃烧产生的温度高达（ D ）℃。

A．1400～1600 B．1600～1800 C．1700～1900 D．1800～21004.高炉解体调研查明，炉料在炉内基本上是按装料顺序（ C ）分布的。

A．矿石超越焦炭 B．逐步混合 C．呈层状下降 D. 杂乱无章5、铁氧化物中难以还原的是（ C ）。

A、Fe2O3B、Fe3O4C、FeO6、炉内低于800℃区域是哪种还原为主( B )。

A．直接还原 B．间接还原 C．二种还原均在7、高炉冶炼条件下，下列氧化物最易还原的是(C )。

A．CaO B．SiO2C．FeO8、高炉内铁氧化物的还原顺序是（B）。

第一章1 冶金原理研究的主要内容包括________、________和________。

冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。

2 金属熔体指________、________。

液态的金属、合金。

1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学，它主要是应用_______的理论和方法研究提取冶金过程，为解决有关_____问题、开拓____的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。

物理化学、技术、新2、根据组成熔体的主要成分的不同，一般将冶金熔体分为________、______、_______、_______四种类型。

金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。

3、冶金原理按具体的冶金对象分为______冶金原理及_____冶金原理。

钢铁、有色金属。

4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同，熔渣主要分为________、_______、________、__________四种。

在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择_____，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。

冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣。

熔渣。

5、熔渣是_______和_______的重要产物之一。

金属提炼、精炼过程。

6、熔渣是指主要由各种______熔合而成的熔体。

氧化物。

7、________的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。

富集渣、8、_______的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。

精炼渣。

9、在造锍熔炼过程中，为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失，要求熔渣具有较低的______、______和_______。

粘度、密度、渣-锍界面张力。

10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗，必须使锍具有合适的______.物理化学性质。

11、在生产实践中，必须根据各种冶炼过程的特点，合理地选择________，使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。

熔渣成分12、冶金过程热力学可以解决的问题有：1）计算给定条件下的；根据的正负判断该条件下反应能否自发地向________进行：2）计算给定条件下的平衡常数，确定反应进行的______；3）分析影响反应的和平衡常数，为进一步提高________指明努力方向。

1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。

炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。

组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标？答案：综合入炉品位(%)炼铁金属收得率(%)生铁合格率(%)铁水含硅(%)铁水含硫(%)风温(℃)顶压(KPa)熟料比(%)球矿比(%)高炉利用系数(t/m3.d)综合焦比(Kg/t)入炉焦比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)喷煤比(Kg/t)1—3 高炉生产有哪些特点？答案：一是长期连续生产。

高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。

高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。

二是规模越来越大型化。

现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。

三是机械化、自动化程度越来越高。

为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。

为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。

四是生产的联合性。

从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。

从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。

因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。

1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。

（1)生铁。

按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。

(2)炉渣。

工业分析与检验习题与参考答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、已知在一定温度下,氨水的K b=1.8×10-5,其浓度为0.500mol/L时溶液的pH为( )。

A、9.23B、2.52C、12.47D、11.48正确答案：D2、用燃烧分解法测定碳和氢的含量时,若样品中含有少量的氮元素,吸收燃烧产物中的水、二氧化碳及氮氧化物的吸收管的安装顺序应该为( )。

A、NOx吸收管、H2O吸收管、CO2吸收管B、H2O吸收管、CO2吸收管、NOx吸收管C、H2O吸收管、CO2吸收管、NOx吸收管D、H2O吸收管、NOx吸收管、CO2吸收管正确答案：D3、国家标准有效期一般为( )。

A、10年B、3年C、2年D、5年正确答案：D4、压力升高时,水的凝固点将( )。

A、不变B、升高C、降低D、不一定正确答案：C5、在纸层析时,试样中的各组分在流动相中( )大的物质,沿着流动相移动较长的距离。

A、黏度B、酸度C、溶解度D、浓度正确答案：C6、已知K(HAc) =1.75×10-5,0.20mol/L的NaAc溶液pH为( )。

A、4.97B、9.03C、2.72D、11.27正确答案：B7、碱熔融法不能用的熔剂有( )。

A、氯化钠B、氢氧化钠C、碳酸钠D、碳酸钾正确答案：A8、乙二胺四乙酸根( - OOCCH2)2NCH2 CH2N(CH2COO -)2可提供的配位原子数为( )。

A、2B、4C、8D、6正确答案：D9、( )不是阳极溶出伏安仪器的组成部件。

A、极谱仪B、玻璃电极C、电解池D、记录仪正确答案：B10、关于偏差,下列说法错误的是( )。

A、相对平均偏差都是正值B、平均偏差都是正值C、标准偏差有与测定值相同的单位D、相对平均偏差有与测定值相同的单位正确答案：D11、天平及砝码应定时检定,一般规定检定时间间隔不超过( )。

A、三年B、二年C、-年D、半年正确答案：C12、下面有关原子吸收分光光度计的使用方法中叙述错误的是( )。

第四章 冶金工业分析1. 填空题（1）、钢铁中的五大元素______________，其中有益元素是_____，有害元素是_____。

（2）、磷钼蓝分光光度法测定钢铁中磷元素，适宜的酸度是____________________，加入酒石酸钾钠的作用____________________，加入NaF 的作用是____________________，加入Sncl 2的作用是____________________。

(1) 碳、硅、锰、硫、磷 碳、硅、锰 硫、磷(2) 0.7~1.1mol/L 防止硅钼杂多酸的生成掩蔽试液中的Fe 3+ 磷钼杂多酸定量还原为磷钼蓝2、称取钢样1.0000 g ，在20℃、101.3 kPa ，测得二氧化碳的体积为5.00 mL ，试求该试样中碳的质量分数。

解：方法一：20℃、101.3kPa 时P t =2.3346kPa ，P 16=1.813Kpat=20℃,V=5.00 mL,A=0.000500016V t V P P P ⨯++⨯--=273t 273163.10116t mL 26.552732027316813.13.1013346.23.101=⨯++⨯--= %245.0%100000.10005.0%10016=⨯⨯⨯=⨯=V V V m AVf W t 方法二：有题意可知：16℃时饱和水蒸气压力为p 16 = 1.813 kPa ，20℃时，p 20 = 2.3346 kPat = 20℃，V = 5.00 mL ，A = 0.0005000g273905.2+-⨯=t p p f t 273203346.23.101905.2+-⨯= = 0.9812()%100⨯=mAVf C ω %100000.19812.050005000.0⨯⨯⨯= %245.0=3. 称取钢样0.7500 g ，在17℃、99.99 kPa ，量气管读数为2.14%，试求该试样中碳的质量分数。

现代冶金工艺学课后题答案第一章(p11)1.什么是应力?什么是应变?答:应力是试样单位横截面的拉力;应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2.缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时,试样上有部分开始变细,出现了“缩颈”。

缩颈发生在拉伸曲线上bk段。

不是,塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生,如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。

3.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点?下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度?库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便,缺点是测量费时,且压痕较大,不适于成品检验。

布氏硬度法测试值较稳定,准确度较洛氏法高。

;迅速,因压痕小,不损伤零件,可用于成品检验。

其缺点是测得的硬度值重复性较差,需在不同部位测量数次。

硬质合金刀头,台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。

库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。

5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么??b抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.?s屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。

?2.0规定残余拉伸强度?疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂,此应力称为材料的疲劳强度。

应力它指试样单位横截面的拉力。

aK冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。

HRC洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力,使得压头与试样始终保持紧密接触,然后,向压头施加主载荷,保持数秒后卸除主载荷。

以残余压痕深度计算其硬度值。

HBS布氏硬度它是指用钢球直径为10mm,载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。

HBW布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。

第二章(p23)(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么?答:实际结晶温度低于理论结晶温度(平衡结晶温度),这种线性称为“过冷”。

理论结晶温度与实际结晶温度之差,称为过冷度。

(2)金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响?细化晶粒的途径有哪些?答:金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。

二、问答题：1．什么叫子样，平均原始试样?子样的数目和最少质量决定于什么因素?答案：用采样器从一个采样单元中一次采得的一定量物料叫子样。

含并所有采样的子样称为原始平均试样。

子样的数目和最少质量是根据物料的颗粒大小，均匀程度，杂质含量的高低，物料的总量等因素决定2．烘干，破碎，过筛，混匀，缩分各工序的要点是什么?答案：烘干：（1）用烘箱烘干：试样量少，可用烘箱在105-110℃。

若是容易分解的样品，则烘干的温度应低至60-65 ℃。

（2）用外线灯烘干：当无烘箱时，亦可用红外线灯烘干，或用其他办法代替。

破碎：破碎可分为粗碎、中碎、细碎和粉碎4个阶段。

根据实验室样品的颗粒大小、破碎的难易程度，可采用人工或机械的方法逐步破碎，直至达到规定的粒度。

粗碎：将最大颗粒直径碎至25毫米中碎：将25毫米碎至5毫米细碎：将5毫米碎至0.14毫米粉碎：将0.14毫米粉磨至0.074毫米以下过筛：物料在破碎过程中，每次磨碎后均需过筛，未通过筛孔的粗粒再磨碎，直至样品全部通过指定的筛子为止(易分解的试样过170目筛，难分解的试样过200目筛)混匀:操作时物料必须充分混合均匀。

也可采用机械混匀器进行混匀。

缩分:缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，逐步缩小试样量的过程。

3．用HF 分解硅酸盐时，加H2SO4 的目的是什么?答案：创造一个酸性环境4．碱性熔剂主要用于分解什么试样，原理是什么？答案：碱溶法碱溶法的主要溶剂为NaOH 、KOH 或加入少量的Na2O2、K2O2.常用来溶解两性金属，如铝、锌及其合金以及它们的氢氧化物或氧化物，也可用于溶解酸性氧化物如MoO3、WO3等。

原理：一般用20%~30%（300~400g/L ）的NaOH 溶液作溶剂，主要溶解铝和铝合金以及某些酸性为主的两性氧化物（如Al2O3）。

5．酸性熔剂主要用于分解什么试样，原理是什么？答案：原理：酸溶法就是利用酸的氢离子效应、氧化还原性和配合性使试样中被测组分转入溶液。

工业分析与检验习题及参考答案一、单选题（共47题，每题1分，共47分）1.配位滴定所用的金属指示剂同时也是一种( )。

A、配位剂B、掩蔽剂C、显色剂D、弱酸弱碱正确答案：A2.各种气瓶的存放,必须保证安全距离,气瓶距离明火应在( )m以上,避免阳光暴晒。

A、2B、30C、20D、10正确答案：D3.重铬酸钾法测定铁时,加入硫酸的作用主要是( )。

A、防止沉淀B、增加酸度C、降低Fe3+浓度D、变色明显正确答案：B4.常用光度计分光的重要器件是( )。

A、棱镜B、准直透镜C、反射镜D、棱镜(或光栅)+狭缝正确答案：D5.在Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+的混合液中,用EDTA法测定Fe3+、Al3+的含量,消除Ca2+、Mg2+干扰,最简便的方法是( )A、沉淀分离B、控制酸度C、配位掩蔽D、离子交换正确答案：B6.哪种方法不能测定水中的氯化物含量?( )A、高锰酸钾法B、汞盐滴定法C、电位滴定法D、莫尔法正确答案：A7.从理论和实践都证明,液担比越低,柱效( )。

A、越高B、越低C、越小D、不变正确答案：A8.滴定近终点时,滴定速度一定要慢,摇动一定要特别充分,原因是( )。

A、指示剂易发生封闭现彖B、指示剂易发生僵化现象C、近终点时溶液不易混匀D、近终点时存在一滴定突跃正确答案：D9.下列数据中,有效数字位数为4位的是( )A、[H+]=0. 002mol/LB、PH=10.34C、c (HCL)=14.56%D、W=0.031%正确答案：C10.产品质量是指( )。

A、国家有关法规、质量标准以及合同规定的对产品适用、安全和其他特性的要求B、企业根据用户均要求进行协商的意项C、企业根据自身条件制订的要求D。

企业领导制订的企业方针正确答案：A11.下列关于吸附指示剂说法错误的是( )。

A、吸附指示剂指示终点是由于指示剂结构发生了改变B、吸附指示剂是一种有机染料C、吸附指示剂本身不具有颜色D、吸附指示剂能用于沉淀滴定法中的法扬司法正确答案：C12.下列阴离子的水溶液,若浓度(单位:mol/L)相同,则何者碱性最强( )。