桂林理工大学2021年硕士研究生入学考试试题

考试科目代码：851
考试科目名称：冶金物理化学【A】
　　　　　　　　　　　　　　　（总分150分，三小时答完）　　　　　　                         
考生注意：1．请将答题写在答卷纸上，写在试卷上视为无效。
2．考试需带  计算器  用具

一 、选择题（每小题2分，共30分）
1. 炭热还原法优点不包括                                                （      ）
A. 炭资源丰富                       B. 易于制备
C. 具有良好的还原性                 D. 炭对氧的亲和力随温度升高而变小   
2. 下列描述中属于熔渣缺点的是                                          （      ）
A. 带走一些热量增加冶炼能耗         B. 减少金属从炉气中吸收有害气体
C. 保护金属避免氧化                 D. 减少金属的热损失
3. 铜的造锍熔炼在高温下发生，使硫化铜精矿和熔剂在熔炼炉内发生反应。炉料中的铜、硫与                                                                （      ）
A. 未氧化的铁形成液态铜锍           B. 未还原的铁形成液态铜锍
C. 已氧化的铁形成液态铜锍           D. 已还原的铁形成液态铜锍
4. 氟化铝在固态时与氟化钠形成具有离子晶格的化合物是                    （      ）
A. 苏打          B. 冰晶石          C. 珠光体        D. 奥氏体
5. 湿法冶金中，采用溶剂使有价金属进入溶液，属于哪个过程                  （      ）
A. 净化          B. 电解            C.浸出           D. 沉积
6. 活化能越高，反应速率对温度越敏感（指在Ea>0 的一般情况下），则有         （      ）
A. 若同时存在几个反应，高温对所有反应都有利
B. 若同时存在几个反应，低温对所有反应都有利
C. 若同时存在几个反应，高温对活化能大的反应有利，低温对活化能小的反应有利
D. 若同时存在几个反应，高温对活化能小的反应有利，低温对活化能大的反应有利
7. 有关物理吸附和化学吸附的说法正确的是                                （      ）
A. 物理吸附较强，化学吸附较弱       B. 物理吸附有选择性，化学吸附无选择性
C. 化学吸附是多分子层吸附           D. 物理吸附是靠分子间力产生的
8. 由搅拌作用或液体各部因为密度差异而引起的液体流动叫                  （      ）
A. 电迁移        B. 扩散            C. 对流          D. 辐射
9. 熔盐电解过程包含三个基本问题，下列哪个不包含在内                     （      ）
A. 电解质        B. 浇铸            C. 原料          D. 电解槽
10. 铜锍吹炼的最终产物是                                                （      ）
A. 炉渣          B. 粗铜            C. 精铜          D. 阳极泥
11. 下列关于参考态的叙述正确的是                                        （      ）
A. 参考态的 ，但 ，即
B. 参考态的 ，但 ，即
C. 参考态的 ，但 ，即
D. 为避免混淆，通常将 、 的状态称为参考态                   
12. 许多具有不同价态的金属氧化物在还原或分解时都存在由高价氧化物依次转变为低价氧化物，最终由低价氧化物转变为金属的顺序，此即为                        （      ）
A. 还原原则                         B. 逐级转变原则
C. 多相原则                         D. 动力学原则
13. 湿法冶金中，净化过程是                                               （      ）
A. 采用溶剂，使有价金属进入溶液     B. 除去浸出液中的杂质，达到标准
C. 除去净化液中的杂质，达到标准     D. 从净化液中得到纯态金属
14. 表面张力的测定方法有很多，主要包括动力学方法和静力学方法两类。下列方法中属于动力学方法的是                                                      （      ）
A. 振动滴法       B. 静滴法         C. 拉筒法        D. 悬滴法
15. 闪速熔炼的缺点                                                      （      ）
A. 热损失小                         B. 烟气中SO2浓度高
C. 烟气量小                         D. 烟尘量大

二 、填空题（每空2分，共30分）
1. 稀溶液是指在一定温度和压力下，              遵从拉乌尔定律、              遵从亨利定律的溶液。
2. 电解金时，在电解液中允许含Pt的量为           ~            g•L-1。
3. 按电极性质划分，常用的熔盐电解槽可分为            电解槽和            电解槽。
4. 闪速熔炼对炉料的要求很严，其含水量必须小于              。
5. 从热力学角度，黏度可理解为液体流动时产生的              。
6. Hardy对S-正规溶液模型进行修正，提出了              模型。
7. 一般情况下，向溶液中加入化学试剂，使其中某种组分形成难溶化合物析出，该过程属于              过程。
8. 铜锍的主要成分是           -            。
9. 目前炉渣贫化的工业方法有           法和             法。
10. 当相变达到平衡时物质的蒸气压称为            。

三、计算题（共30分）
1. 1600ºC，铁液中碳的活度系数与浓度的关系
lg =-0.28+2.52xc(2- xc)
求1600ºC时，C(石墨) =[C]w形成 =0.01的铁溶液时的 和铁液中[C]活度以遵从Henry定律，ω[c]/ωө=1的状态为标准状态时的 （Mc=12g•mol-1）。（10分）
2. 火法炼镁的生产工艺流程为：将白云石（CaCO3•MgCO3）在回转窑内煅烧成CaO•MgO，再将CaO•MgO磨细后与硅铁（75%～80%Si）细粉混匀，然后压制成块，将块放进罐内在1200℃真空炉内进行还原，炉内压力始终维持在1.3～13Pa的真空度，Mg蒸气不断逸出，经冷凝得到金属镁。结合所学的冶金物理化学相关知识说明下列问题：
1) 为什么不直接用Si还原MgO生成Mg?（5分）
2) 为什么原料采用白云石? （5分）
3) 为什么需要将真空度维持在1.3～13Pa? （10分）
已知：Si(s)+2MgO(s)═SiO2(s)+2Mg(g)                   ①
 
2CaO(s)+ SiO2(s)═2CaO•MgO(s)                     ②
 

四、简答题（每小题10分，共40分）
1. 结合所学的冶金物理化学相关知识说明为什么在钢铁冶金中通常以渣中（FeO）活度来表征熔渣的氧化能力？
2. 根据表1简述铜铳吹炼过程中Fe3O4的生成条件。

表1 铳吹炼过程中铁的化合物反应的标准Gibbs自由能变化  KJ•mol-1
 

3. 结合冶金行业中熔盐电解法举例说明一个理想的电解质应具有哪些特点？
4. 以CaO-SiO2-MgO-Al2O3渣中MnO被铁水中硅还原的反应为例说明如何确定限制环节？
2(MnO) + [Si] ═2[Mn] + (SiO2)
五、综合分析题（20分）
化学动力学与化学热力学的区别是什么？冶金动力学与化学动力学的基本区别是什么？试举例说明。