冶金技術(shù)高級試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種金屬的冶煉通常采用電解法（）A.鐵B.銅C.鋁D.銀答案：C。鋁是活潑金屬，通常采用電解氧化鋁的方法進行冶煉；鐵一般用熱還原法；銅可以用熱還原法、濕法煉銅等；銀可以通過熱分解法等。2.在高爐煉鐵中，石灰石的作用是（）A.提供氧元素B.除去鐵礦石中的二氧化硅C.作催化劑D.作燃料答案：B。石灰石在高溫下分解生成氧化鈣，氧化鈣能與鐵礦石中的二氧化硅反應生成爐渣，從而除去二氧化硅。3.煉鋼過程中，加入硅鐵、錳鐵的作用是（）A.脫氧和調(diào)整鋼的成分B.提高鋼的硬度C.增加鋼的韌性D.降低鋼的含碳量答案：A。硅鐵、錳鐵可以與鋼水中的氧反應，起到脫氧作用，同時還能調(diào)整鋼的成分。4.下列關(guān)于火法冶金的說法，錯誤的是（）A.火法冶金是在高溫下進行的冶金過程B.火法冶金主要包括焙燒、熔煉、精煉等過程C.火法冶金適用于所有金屬的提取D.火法冶金過程中會產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣答案：C。火法冶金并不適用于所有金屬的提取，一些活潑金屬如鉀、鈉等一般采用電解法提取。5.硫化礦焙燒時，若要得到金屬氧化物，應采用（）A.氧化焙燒B.硫酸化焙燒C.還原焙燒D.氯化焙燒答案：A。氧化焙燒是將硫化礦在空氣中加熱，使硫化物氧化成金屬氧化物。6.下列哪種精煉方法不屬于火法精煉（）A.氧化精煉B.電解精煉C.蒸餾精煉D.熔鹽精煉答案：B。電解精煉屬于濕法冶金的范疇，氧化精煉、蒸餾精煉、熔鹽精煉都屬于火法精煉。7.在冶金過程中，爐渣的主要作用不包括（）A.保護金屬不被氧化B.去除雜質(zhì)C.降低金屬的熔點D.傳熱介質(zhì)答案：C。爐渣的主要作用有保護金屬不被氧化、去除雜質(zhì)、作為傳熱介質(zhì)等，一般不能降低金屬的熔點。8.鋼鐵中含碳量在0.03%2%之間的是（）A.生鐵B.熟鐵C.鋼D.合金鋼答案：C。生鐵含碳量一般在2%4.3%；熟鐵含碳量低于0.03%；鋼的含碳量在0.03%2%；合金鋼是在碳鋼的基礎(chǔ)上加入了其他合金元素。9.下列金屬中，最容易被腐蝕的是（）A.金B(yǎng).銅C.鐵D.鋁答案：C。金的化學性質(zhì)非常穩(wěn)定，不易被腐蝕；銅的化學性質(zhì)相對穩(wěn)定；鋁在空氣中會形成一層致密的氧化膜，起到保護作用；鐵在潮濕的空氣中容易發(fā)生電化學腐蝕。10.冶金工業(yè)中常用的還原劑不包括（）A.焦炭B.一氧化碳C.氫氣D.氧氣答案：D。焦炭、一氧化碳、氫氣都具有還原性，可作為冶金工業(yè)中的還原劑，氧氣具有氧化性，不能作還原劑。11.下列關(guān)于閃速熔煉的特點，描述錯誤的是（）A.反應速度快B.熱效率高C.對原料適應性強D.設備投資小答案：D。閃速熔煉反應速度快、熱效率高、對原料適應性強，但設備投資大。12.在有色金屬冶金中，濕法冶金主要用于處理（）A.高品位礦石B.低品位礦石C.塊狀礦石D.粗金屬答案：B。濕法冶金適用于處理低品位礦石、復雜礦石以及難選礦石等。13.下列哪種方法可用于測定鋼鐵中的碳含量（）A.重量法B.比色法C.滴定法D.以上都是答案：D。重量法、比色法、滴定法都可用于測定鋼鐵中的碳含量。14.冶金過程中，為了提高反應速率，通常不采用的措施是（）A.升高溫度B.增大反應物濃度C.降低壓強D.使用催化劑答案：C。升高溫度、增大反應物濃度、使用催化劑都可以提高反應速率，降低壓強一般會使反應速率減慢。15.下列關(guān)于有色金屬的說法，正確的是（）A.有色金屬就是除鐵、錳、鉻以外的所有金屬B.有色金屬的產(chǎn)量和用量都比鋼鐵大C.有色金屬的冶煉方法都相同D.有色金屬都不具有磁性答案：A。有色金屬是指除鐵、錳、鉻以外的所有金屬；鋼鐵的產(chǎn)量和用量比有色金屬大；不同的有色金屬冶煉方法不同；有些有色金屬如鎳具有磁性。二、多項選擇題（每題3分，共15分）1.冶金過程中常見的礦石預處理方法有（）A.破碎B.篩分C.磨礦D.分級答案：ABCD。破碎、篩分、磨礦、分級都是冶金過程中常見的礦石預處理方法，目的是使礦石達到合適的粒度和純度，便于后續(xù)的冶金操作。2.下列屬于煉鋼基本任務的是（）A.脫碳B.脫氧C.去除有害雜質(zhì)D.調(diào)整鋼的成分答案：ABCD。煉鋼的基本任務包括脫碳、脫氧、去除有害雜質(zhì)（如硫、磷等）以及調(diào)整鋼的成分，以滿足不同鋼材的性能要求。3.火法冶金的主要工藝流程包括（）A.礦石準備B.焙燒C.熔煉D.精煉答案：ABCD。火法冶金主要工藝流程包括礦石準備（如破碎、磨礦等）、焙燒、熔煉和精煉等環(huán)節(jié)。4.影響冶金反應速率的因素有（）A.溫度B.反應物濃度C.催化劑D.反應物的接觸面積答案：ABCD。溫度升高、反應物濃度增大、使用催化劑以及增大反應物的接觸面積都可以提高冶金反應速率。5.下列關(guān)于冶金廢渣綜合利用的途徑有（）A.生產(chǎn)建筑材料B.回收有價金屬C.用作肥料D.填埋處理答案：ABC。冶金廢渣綜合利用的途徑包括生產(chǎn)建筑材料（如水泥、磚等）、回收有價金屬、用作肥料等；填埋處理不屬于綜合利用，而是一種處理方式，且會造成資源浪費和環(huán)境污染。三、判斷題（每題2分，共10分）1.所有金屬的冶煉都需要消耗大量的能量。（）答案：×。一些不活潑金屬如汞、銀等的冶煉相對消耗能量較少，可通過熱分解法等進行冶煉。2.高爐煉鐵中，焦炭的作用只是提供熱量。（）答案：×。高爐煉鐵中，焦炭的作用不僅是提供熱量，還能生成一氧化碳作為還原劑。3.濕法冶金只能用于提取有色金屬。（）答案：×。濕法冶金也可用于提取一些黑色金屬，如從低品位鐵礦石中提取鐵等。4.金屬的純度越高，其性能就越好。（）答案：×。金屬的性能不僅取決于純度，還與金屬的組織結(jié)構(gòu)、加工工藝等因素有關(guān)，有時適當?shù)碾s質(zhì)可能會改善金屬的某些性能。5.冶金過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣和廢水可以直接排放。（）答案：×。冶金過程中產(chǎn)生的廢氣、廢渣和廢水含有大量的有害物質(zhì)，必須經(jīng)過處理達到排放標準后才能排放，否則會對環(huán)境造成嚴重污染。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述高爐煉鐵的主要原理和主要工藝流程。答案：主要原理：高爐煉鐵是在高溫下，用還原劑（主要是一氧化碳）將鐵礦石中的鐵氧化物還原成金屬鐵。其主要反應為：$Fe_2O_3+3CO\stackrel{高溫}{=\!=\!=}2Fe+3CO_2$。主要工藝流程：（1）原料準備：將鐵礦石、焦炭、石灰石等原料進行破碎、篩分等預處理，使其達到合適的粒度。（2）高爐煉鐵：將預處理后的原料按一定比例從高爐頂部裝入，同時從高爐下部鼓入熱風。在高爐內(nèi)，焦炭燃燒產(chǎn)生熱量和一氧化碳，一氧化碳將鐵礦石還原成鐵，石灰石與礦石中的雜質(zhì)反應生成爐渣。（3）出鐵出渣：生成的鐵水和爐渣分別從高爐的出鐵口和出渣口排出。（4）鐵水后續(xù)處理：鐵水可直接用于煉鋼或進行鑄造等加工。2.比較火法冶金和濕法冶金的優(yōu)缺點。答案：火法冶金的優(yōu)點：（1）處理量大，適合大規(guī)模生產(chǎn)。（2）對礦石的適應性強，可以處理多種類型的礦石。（3）反應速度快，生產(chǎn)效率高。火法冶金的缺點：（1）能耗高，需要消耗大量的燃料和電力。（2）產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣和粉塵，對環(huán)境造成較大污染。（3）設備投資大，建設周期長。濕法冶金的優(yōu)點：（1）能耗相對較低，適合處理低品位礦石和復雜礦石。（2）對環(huán)境的污染相對較小，產(chǎn)生的廢氣和廢渣較少。（3）可以精確控制反應條件，產(chǎn)品純度較高。濕法冶金的缺點：（1）生產(chǎn)規(guī)模相對較小，生產(chǎn)周期較長。（2）需要使用大量的化學試劑，成本較高。（3）對設備的耐腐蝕性能要求高。五、計算題（每題12.5分，共25分）1.用含$Fe_2O_3$80%的赤鐵礦石200t來煉鐵，理論上可煉出含雜質(zhì)4%的生鐵多少噸？（相對原子質(zhì)量：Fe56，O16）答案：首先計算赤鐵礦石中$Fe_2O_3$的質(zhì)量：$200t\times80\%=160t$。設理論上可煉出純鐵的質(zhì)量為$x$。$Fe_2O_3+3CO\stackrel{高溫}{=\!=\!=}2Fe+3CO_2$160112160t$x$$\frac{160}{112}=\frac{160t}{x}$解得$x=112t$。含雜質(zhì)4%的生鐵質(zhì)量為：$112t\div(14\%)\approx116.7t$。2.某煉鋼廠用含硫0.05%的生鐵100t煉鋼，若在煉鋼過程中硫元素有80%轉(zhuǎn)化為二氧化硫排放到大氣中，計算排放到大氣中的二氧化硫的質(zhì)量。（相對原子質(zhì)量：S32，O16）答案：首先計算生鐵中硫的質(zhì)量：$100