一、判断、填充或解释下列各题（每题 2分，共40分）1. 二元相图分析中，包晶反应的通式为： 共晶反应的通式为： 2. 气氛的控制对冶金过程非常重要，氧势是表示气氛氧化能力强弱的物理量，它的定义是： 在氧化物氧势图（吉布斯自由能图）中，若反应物发生相变，则其氧势线斜率 3. 硅酸盐熔体中硅氧络合阴离子结构随O/Si而改变，由于Si-O之间的氧离子引力很大，因而炉渣中的SiO z-会吸引碱性氧化物离解出来的O2-，SiO z-愈来x y x y愈简单，离子半径愈来愈 （填大或小），因此粘度愈来愈 （填大或小）4 .熔渣结构离子理论的要点：① 9② 与晶体相同，熔渣中每个离子的周围都是异号离子；③ 5. 熔锍又称冰铜是冶金四大熔体之一，铅冰铜的主要成分为 、 和其他硫化物6. 高温下用C直接还原MeO反应的自由度是多少？ ；影响反应平衡因素有 7. 在溶液中还原MeO时兀（MeO）越小所需的％CO越 （填高或低），当还原产物Me形成溶液时兀（MeO）越小所需的％越 （填高或低）8. 判断：氧化精炼时，欲使杂质M，氧化除去，其必要条件是：PO2（MO）VPO2 （MO） （填对或错）注：MO为主体金属氧化物，M，O为杂质金属氧化物。
9. 金属A和B的相图为一形成简单共晶的二元系，其共晶组成约在中点，能否用熔析法分离A和B？ ；金属C和D的相图为一具有局部固溶体的二元系，能否用区域精炼法分离C和D？ 10. 含于粗铜中的贵金属（Au, Ag）能通过氧化精炼除去吗？ 为什么？ O11. 何谓稳定态扩散？ 12. 谢伍德准数（Sherword's Number）是表征 的准数，其表达式为： 13. 反应AgNO3+NaCl = AgCl + NaNO 3的平衡条件能否表示在E-pH图上？为什么？ 14. 在湿法冶金中，影响浸出速率的主要因素有那些：① ；② ;③ ;④ 15. 加压氢还原过程中，用氢从溶液中还原金属的可能性，可根据标准电极电位 的比较加以确定正电性的金属实际上可以在溶液的任何酸度下用氢还原这个提法对吗？ （填对或错）在湿法冶金中，浸出过程受化学反应控制时反应的表观活化能要 （填大于、小于或等于）受扩散控制时反应的表观活化能16. 何谓离子熵对应原理？ 17. 什么叫超电势？ ，阴极极化超电位增大有助于电解析出金属为细小晶粒的说法是否正确？ 18. 湿法冶金包括三个主要过程① 、② 、③制取金属或沉积。
19. 两种离子共同放电的基本条件是： 电解液中杂质浓度越高则在阴极开始析出杂质的电位越接近主体金属析出电 （填对或错）20・电解液中的三种传质方式：① ; ® :③ 二、简答题（第1-4题中任选二题，多选解答正确不计分，错误扣分， 其余为必做题，共 40分）1. （本题 10 分）区域熔炼是粗金属精炼（尤其是制取高纯金属）中常用的方法 之一，如锗和硅的提纯过程中，只需重复区域熔炼过程五次即可使其杂质降 低到 10-9的水平试述区域熔炼的基本原理和方法，影响区域熔炼效果的因 素有哪些？2. （本题10分）氧化物艾林汉图中2C+O2==2CO反应的氧势线斜率是负值，试 解释其原因；这对高温冶金有什么意义？3. （本题10分）简述冰铜吹炼成粗铜的基本原理4. （本题10分）下图是有一个不稳定二元化合物C3S2生成的三元系CS-C2S-C2AS 相图请应用相图的基本知识完成下列各题：（1）指出图中对应物质的初晶区；（2） E点和P点分别是什么，其发生的反应是什么？（3）试分析成分为x的 熔体冷却结晶过程de C — n k-St 二厂k+TT+ki n c其中C［和cn分别为I相和II相内浓度，K为反应的平衡常数，k和kn分别 为I相、II相内传质过程的速率常数，k是界面化学反应的速率常数。
试分析 c上式，说明何种情况下为界面化学反应控制，何种条件下为扩散控制，什么情 况下属混合控制6.（本题10分）简述E-pH图结构原理和绘制要点？三、计算题（每题 10分，共20分）1. 工业生产中用硅热法还原氧化镁来制取金属镁试问:⑴在标准状态下，下面反应的还原温度是多少？ Si（s）+ 2MgO（s）= 2 Mg（g）+ SiO2（s） AG归522500-211.71 T J/mol.⑵ 已知 2CaO八 + SiO〃、= Ca’SiO— AG归-126236 - 5.02 T J/mol,当加入（s） 2（s） 2 4（s）添加剂CaO后，还原温度下降到多少？⑶在加入CaO的基础上，若想使还原温度继续下降到1473K，应釆取什么 措施？2.溶液中含有活度均为1的Zn2+和Fe2+离子，已知氢在铁上的超电压为0.40V， 若要使离子的析出次序为Fe、H2、Zn，问25°C时溶液的pH值最大不超过多 少？在此最大pH值的溶液中，H+开始放电时，Fe2+浓度为多大？已知 s0 =—0.44 V, s0 =—0.763 VFe2+ /Fe Zn2+ /Zn一、判断、填充或解释下列各题（每题 2分，共40分）1. 对于炉渣的酸碱性， 有时用硅酸度表示， 有时也用碱度表示， 请解释：硅酸度= ;碱度= 。
2. 气氛的控制对冶金过程非常重要，氧势是表示气氛氧化能力强弱的物理量，它的定义是 在氧化物氧势图（吉布斯自由能图）中，若反应物发生相变，则其氧势线斜率 3. 熔渣的结构对其性质具有较大影响，硅酸盐熔渣中硅氧复合阴离子结构随 O/Si而改变，O/Si越大，则形成的硅氧复合阴离子结构 （填复杂或简单），从而熔渣的粘度越 （填大或小）根据熔渣的分子理论，熔渣的氧化性大小主要取决于 4. 熔锍是冶金四大熔体之一，镍锍的主要成分为： 、 和其他硫化物5. 在溶液中还原MeO时x（MeO）越小所需的％CO越 （填高或低），当还原产物Me形成溶液时x（Meo）越小所需的％0越 （填高或低）6. 对于具有多个化合价的金属元素的氧化物在还原时遵从 原则，当温度高于570£时Fe2O3的还原顺序为 7. “电热连续结晶机除铅铋的方法”被称为“二十世纪锡冶金最伟大的发明”之一，请问在电热连续结晶机的槽头（上端）得到的产品为 ，槽尾（下端）得到的产品为 8. 金属 A 和 B 的相图为一形成简单共晶的二元系，其共晶组成约在中点，能否用熔析法分离A和B? ；金属C和D的相图为一具有局部固溶体的二元系，能否用区域精炼法分离C和D？ 。
9. MeS能否用C、H2、CO还原剂直接还原为Me？ 含于粗铜中的贵金属（Au, Ag）能通过氧化精炼除去吗？ 10. 硫元素的存在会使钢的性能受到极大影响，主要会发生 现象，熔渣-铁液间的脱硫反应是什么？ .11. 何为准稳态原理？ ；12. 施密特准数（Schmidt Number）是表征 的准数，其表达式为： 13. 在电位-pH图上，有电子得失而无H+参与的反应表示为一条水平线；有电子得失且有H+参与的反应表示为一条 ;无电子得失的反应表示为一条 14. 在湿法冶金中，浸出过程受化学反应控制时反应的表观活化能要 （大于、小于或等于）受扩散控制时反应的表观活化能当浸出过程受内扩散控制 时，影响浸出率的因素有 、 和 15. 加压氢还原过程中，用氢从溶液中还原金属的可能性，可根据标准电极电位的比较加以确定正电性的金属实际上可以在溶液的任何酸度下用氢还原 这个提法对吗？ （填对或错）16. 何谓离子熵对应原理？ 17. 什么叫超电势？ 阴极极化超电位增大有助于电解析出金属为细小晶粒的说法是否正确？ 18. 何谓平衡交换电流密度？ 19•两种离子共同放电的基本条件是： ;电解液中杂质浓度越高，则在阴极开始析出杂质的电位越 （填接近、高于或者低于）主体金属析出电位。
20. 何谓槽电压？ ;何谓理论分解电压？ 二、简答题（第1-4题中任选二题，多选解答正确不计分，错误扣分， 其余为必做题，共 40分）1. （本题 10 分）区域熔炼是粗金属精炼（尤其是制取高纯金属）中常用的方法 之一，如锗和硅的提纯过程中，只需重复区域熔炼过程五次即可使其杂质降 低到 10-9的水平试述区域熔炼的基本原理和方法，影响区域熔炼效果的因 素有哪些？2. （本题10分）氧化物艾林汉图中2C+O2==2CO反应的氧势线斜率是负值，试解释其原因；这对高温冶金有什么意义？3. （本题10分）简述铜锍吹炼与镍锍吹炼的主要异同点4. （本题10分）下图是有一个不稳定二元化合物C3S2生成的三元系CS-C2S-C2AS相图请应用相图的基本知识完成下列各题：（1）指出图中对应物质的初晶 区; （2）E点和P点分别是什么，其发生的反应是什么？（3）试分析成分为 x的熔体冷却结晶过程5、（本题 10 分）按双膜理论导出某体系的总反应速率式为：dc111T+k+k其中C［和Cn分别为I相和II相内浓度，K为反应的平衡常数，k和k［［分别 为I相、II相内传质过程的速率常数，k是界面化学反应的速率常数。
试分C析上式，说明何种情况下为界面化学反应控制，何种条件下为扩散控制，什么情况下属混合控制？6. （本题10分）在锌的湿法冶金中，用锌粉置换沉积钴时，常添加As2O3,请简述其原理三、计算题（每题 10分，共20分）1.（本题10分）高炉渣中（SiO2）与生铁中的［Si］可发生下列反应（ SiO2） +［Si］==2SiO（g）2问:1800K上述反应达到平衡时,SiO的分压可达到多少Pa?已知:渣中（SiO2）活度为 0・09,生铁中血[C]=4・1%,血[Si]=0・9%, esi = 0.109,ec = 0.18,Si SiSi(l) + SiO (s) = 2SiO(g) AGO = 633000 一 299.8T J/mol2Si(l) = [Si] AGO = —131500-17.24T J/mol2. (本题10分)溶液中含有活度均为1的Zn2+和Fe2+离子，已知氢在铁上的超 电压为0.40V,若要使析出次序为Fe、H2、Zn问25°C时溶液的pH值最大 不超过多少？在此最大pH值的溶液中，H+开始放电时，Fe2+浓度为多大？ 已知 £0 =一0.44 V, s e =—0.763 V.Fe2+ /Fe Zn 2+ /Zn。