冶金原理课题部分解答
第章
1 冶金原理研究容包括________________________冶金动力学冶金热力学冶金溶液
2 金属熔体指________________液态金属合金
1 冶金原理提取冶金基础科学应_______理方法研究提取冶金程解决关_____问题开拓____冶金工艺推进冶金技术发展指明方物理化学技术新
2 根组成熔体成分般冶金熔体分____________________________四种类型金属熔体熔渣熔盐熔硫
3 冶金原理具体冶金象分______冶金原理_____冶金原理钢铁色金属
4 根熔渣冶炼程中作熔渣分_________________________________四种生产实践中必须根种冶炼程特点合理选择_____具符合冶炼求物理化学性质冶炼渣精炼渣富集渣合成渣熔渣
5 熔渣______________重产物金属提炼精炼程
6 熔渣指种______熔合成熔体氧化物
7 ________作原料中某成分富集炉渣中便续工序中回收利富集渣
8 _______作捕集粗金属中杂质元素氧化产物金属分离精炼渣
9 造锍熔炼程中锍液滴熔渣中更沉降降低金属渣中损失求熔渣具较低___________________粘度密度渣锍界面张力
10 提高价金属回收率降低冶炼程耗必须锍具合适______物理化学性质
11 生产实践中必须根种冶炼程特点合理选择________具符合冶炼求物理化学性质熔渣成分
12 冶金程热力学解决问题：1）计算定条件根正负判断该条件反应否发________进行：2）计算定条件衡常数确定反应进行______3）分析影响反应衡常数进步提高________指明努力方预期方限度转化率
13数色冶金炉渣钢渣氧化物：________________________FeOCaOSiO2
14 高炉渣某色冶金炉渣氧化物：________________________CaOAl2O3SiO2
15 熔盐——盐熔融态液体通常指________ 机盐熔融体
16 高温冶金程中处熔融状态反应介质反应产物________ 冶金熔体
17
1 应熔盐着水溶液相似性质熔盐电解成铝镁衲锂等金属唯占导位生产方法错
2 软化温度低炉渣增加燃料耗量仅增炉料溶化量进步提高炉子高温度错
3 熔锍性质价金属杂质分离冶炼程耗等重影响
4 冶金熔体——高温冶金程中处熔融状态反应介质反应产物
5 金属熔体仅火法冶金程产品冶炼程中相反应直接参加者炼钢中许物理程化学反应钢液炉渣间进行
6 常见熔盐——碱金属碱土金属卤化物碳酸盐硝酸盐磷酸盐等组成
7 非金属熔体包括：熔渣熔盐熔硫
1 什事冶金熔体？分种类型？
2 什事富集渣？冶炼渣根区里？
3 什熔盐电解驴镁钠锂等金属唯占导位生产方法？
4 熔渣副作？
5 熔盐冶金应？
6 熔剂精炼中作？
1 火法冶金程中处熔融状态反应介质反应产物（中间产品）称冶金熔体分①金属熔体 ②熔渣 ③熔盐 ④熔锍四种类型
2 富集渣冶炼程中品味低矿通物理化学方法调高品味方法熔炼程产物颜料中某成分富集炉渣中便续工作回收利冶炼渣矿石精矿原料粗金属熔锍冶炼产物冶炼程中生成作汇集炉料中全部脉石灰分部分杂质熔融冶炼产物分离
3 铝衲镁锂等金属属负电性金属水溶液中电解沉积出熔盐电解成唯方法
4 熔渣炉衬化学侵蚀机械刷Þ 缩短炉子寿命炉渣带走量热量Þ 增加燃料消耗渣中含种价金属Þ 降低金属直收率
5 ①冶金领域熔盐金属合金电解生产精炼②熔盐电解法广泛应铝镁钠锂等轻金属稀土金属电解提取精炼③碱金属碱土金属钛铌钽等高熔点金属④利熔盐电解法制取合金化合物 铝锂合金铅钙合金稀土铝合金WCTiB2等⑤某氧化物料（TiO2MgO）熔盐氯化适合处理CaOMgO含量高高钛渣金红石⑥作某金属熔剂精炼法提纯程中熔剂例降低粗镁中非金属杂质某金属杂质采碱金属碱土金属氯化物氟化物混合熔剂进行精炼
6 ①镁中某杂质②熔融镁表面形成层保护膜镁空气隔绝防止燃烧
第二章
1三院系中界线低熔线转熔线两种区分两种性质界线三元系相图中规定___箭头表示低熔线降方___箭头表示转熔线温度降方单双
2渣型选择通常取决熔炼时冶金炉求达温度果熔炼温度较高渣型选择便___反渣型选择范围____宽窄
3________三元系十分重冶金炉渣体系该三元系相图研究数色冶金炉渣碱性炼钢炉渣性基相图Caofeosio2
4三元凝聚体系中存衡存相属___度数___43
5实际应中般______________________描述三元系相衡面投影图等温截面图
6_________反映体系指定温度处相图体系相态组成变化等温截面图
7般说三元相图中应______子三角形变点
8工业铝电解质含_______________________中______________熔剂________炼铝原料冰晶石氟化铝氧化铝冰晶石氟化铝氧化铝
9______硫化铜矿造锍熔炼产物组成CU2SFeS铜锍
10三元凝聚体系度数______体系衡状态决定温度两组元浓度 3
11完整表示三元系状态必须采______ 三维空间图形
12浓度三角形中顶点边引射线射线点含三角形余二顶点表示组元数量例______ 均相等
13三方棱柱体表示—— 浓度三角形底面垂直浓度三角形面坐标表示______温度
14简单三元低熔体系液相面固相面间围空间六______构成整体 结晶空间
15冷析晶程中断发生液固相间相变化液相组成固相组成断改变体系______变 总组成（原始熔体组成M点）
16直线规杠杆规液相点固相点体系点时刻必须处______ 条直线
17析晶阶段根液相点固相点位置确定______组成点位置 相
18利杠杆规计算出某温度体系中______ 液相量固相量
19般说三元相图中应变点______ 子三角形
20果原始熔体组成落某子三角形液相必定相应变点（低熔点）______ 结束析晶
21判断界线温度走规______ 连线规
22界线温度降低方______表示 箭头
23浓度三角形边线箭头三角形顶点（化合物组成点）指转熔点（转熔点指______ 低熔点
24浓度三角形部界线箭头二元低熔点指______ 二元转熔点指三元转熔点三元转熔点指三元低熔点 三元低熔点
25 三元低熔点划分独立三角形中温度______ 低点
26三元系中低熔______两种性质界线 转熔
27判定界线性质般方法______ 切线规
28______表示低熔线温度降低方______表示转熔线温度降低方 单箭头 双箭头
29三元相图中变点应子三角形该变点液相衡______连成 三晶相组成点
30转熔点定析晶程终点视______否应子三角形定 物系点
1等温截面图：定温度等温截面立体相图相截截面浓度三角形投影
2结晶区：液相面固相面间空间
3界线：两液相面相交空间曲线
4致熔融化合物：熔融时产生液相组成化合物固相组成完全相化合物
5温度高点规：界线相应连线相交交点该界线温度高点时该连线温度低点
6凝聚体系：含气相气相忽略体系
7致熔融化合物：果化合物加热某温度发生分解形成液相固相二者组成皆化合物固相组成该化合物致熔融化合物
1果三元系中生成致熔融化合物久该三元系划分成干独立简单子三元系
2致熔融化合物种稳定化合物二元化合物三元化合物
3C2SCSC3S2均致熔融化合物错
4电解温度960时三氧化二铝电解质中溶解度错
5FeS二元系相图知含硫量增导致铁熔点降低
6定温度着含铁量增加断铜铁合金相析出含铁量定时着温度降低铜铁合金会熔体中析出
7相律相衡中基规律般规律：fc￠+2中￠组分数错
8重心原理讲重心浓度三角形重心错
9．分析三元系相图程中注意：界线性质相应化合物性质没明显关系生成致化合物体系定出现转熔线生成致熔融化合物体系中定出现低熔线错
10火法冶炼程中渣型选择通常取决冶金炉求达温度果熔炼温度较高渣型选择范围窄错
1式说明绘制三元系状态图等温截面图步骤
2浓度三角形性质？
3简述重心原理
4分析实际三元系相图基步骤？
5分析复杂三元系中意熔体M冷结晶步骤？
1绘制该体系T4温度等温截面图步骤：首先图a中T4外等温线掉找出T4温度等温线界线交点d连接交点界线两边固相组成点构成接线三角形围成区域（L+B+C）三项区扇形区域AabACcdC分固相ABC液相衡存两项区（L+A）（L+B）（L+C）区域abcdea显然单液相区掉界线区域标出存物相样等温截面图
2浓度三角形性质等含量规等例规背规直线规交叉位规轭位规重心原理
3浓度三角形ABC中物系MNQ构成新物系P时物系P组成点必定落三角形MNQ重心位置重心原理
41）判断化合物性质
2）划分三角形
3）确定界线性质
4）判断变点性质
51）根点熔体M组成浓度三角形中找出M点位置
2）M点等温线确定熔体M开始结晶温度
3）根M点初晶面确定开始析出晶体组成
4）根M点子三角形确定冷结晶终点洁净中辽固相组成
6图生成三元化合物三元相图
(1)判断三元化合物N性质
(2)标出界线温度降低方
(3)指出变点KLM性质写出衡反应
(4)分析熔体12冷程
解：（1）N点(N)初晶面三元化合物致熔融化合物
（2）见图
（3）L点位相应子三角形CNB低熔点L→C+N+BM点位相应子三角形ACN低熔点L→A+C+N
(4)熔体1液相：1→(L→Nf2)g→(t→C+Nf1)L(L→C+N+B)固相：N→(N+C)d→(A+N+C)1
熔体2液相：2→（L+Bf2）C1→(L→A+Bf1)k(L+A→V+Bf0) →(L→N+Bf1)L(L→C+N+B)
试说明绘制三元系状态图等温截面步骤？
答：1面投影图中定温度外等温线温度高定温度部分界限（fe1）掉
2 界限定温度等温线交叉点（f）该界限应二组元组成连接形成结线三角形BfC
3掉余界限（EfEe2Ee3）
4液固相区画出系列结线
5标出相区衡物相
6边界规检查绘制等温面图
进行三元系中某熔体冷程分析时基规律？
答：1背规 2杠杆规 3直线规 4连线规
5 三角形规 6重心规 7切线规 8轭规等
分析熔体冷程时
a液相点总着温度降方移动液相点原始点固相点始终条直线原始物系点必定固相点液相点间间质量关系符合杠杆原理
b：结晶终时液相点固相点变化路径首位相连合条折线
C：包括三元转熔反应冷结晶程中果回吸组分析晶程中消耗完剩余液相发生穿越生成组元初晶区现象
8试根氧化钙二氧化硅三氧化二铝系相图说明组成(WB)氧化钙4053二氧化硅3294三氧化二铝1723氧化镁255熔渣冷程中液相固相成分变化
解：
炉渣∑WB9325需重新换算三组分(MgO计入CaO组分)100∑WcaO4620∑SIO23532∑Al2O31848炉渣组成点位ACSC2ASC3S2O点
组成点O渣冷渣系等温线示温度时开始析出C2AS相温度降时断析出C2AS相液相OOPE变化OP段析出二元晶C3S2C2ASP点进行转熔反应L+ C3S2 C2AS+CSPZ线段析出二元晶体CS C2ASE点析出三元晶体CS C3S2 C2AS固相成分C2ASabco变化
7判断变点性质？化合物性质界限性质关联？果某三元系中生成致熔融化合物该体系中出现转熔点？
答：浓度三角形中致熔融化合物组成点落初晶面致熔融化合物组成点落初晶面外
根变点相应子三角形相位置关系确定该变点性质低熔点转熔点
变点性质相应化合物性质界限性质没必然联系果某三元系中生产致熔融化合物该体系中出现转熔点
第三章
1般说发生相变时物质种性质会发生变化相变程热效应视原子间结合力变化标志
2液体性质结构究竟更接固态更接气态取决液体结构特点错
3液态金属固态金属原子间结合力差
4液态金属熔盐结构相均进程序远程序
4熔渣金属液中吸收害杂质硫磷力决定渣中存CaO
5温度种类熔体电导率影响相错
6结构起伏尺寸温度关温度越高结构起伏尺寸越错
7阴离子阳离子间库伦作力决定溶液热力学结构性质素
8数金属熔化电阻减温度升高减错
9金属液态固态原子分布答题相原子间结合力相
10熔盐熔化时体积增加体积增加错
11般认空穴作谐振子球状阴阳离子间形成空穴体积相熔融时体积膨胀量空穴分布均匀
12金属原子氧原子电负性相差越离子键分数越氧化物离解简单离子趋势越
13氧化物离解简单离子趋势取决氧化物中阳离子氧离子作力
14般说场强越氧化物酸性越强场强越氧化物碱性越错
单键强度越氧化物酸性越强反单键强度越氧化物碱性越强
15 种金属通常高价氧化物显示酸性两性低价氧化物表现碱性
16 着温度升高低聚物浓度降低错
17 温度种类熔体电导率影响相错
18 冶金熔体结构取决质点间交互作
19 冶金熔体结构：指冶金熔体中种质点排列状态
20 熔体结构取决质点间交互作冶金熔体物理化学性质结构密切相关
21 相固态气态液态结构尤冶金熔体结构认识够
22 冶金熔体具明显结构性质
1 典型晶体结构三种：_____________________________面心立方体心立方密堆立方
2 根氧化物氧离子行分______________________________酸性氧化物碱性氧化物两性氧化物
3 电荷半径活动性较阳离子争夺氧力弱种阳离子称_____便网离子
4 通常熔渣热力学模型____________________________分子理模型聚合物模型理想离子溶液模型
5 马森模型分___________________两种直链模型支链模型
6 熔体结构取决质点间_________交互作
7 金熔体物理化学性质_________ 密切相关 结构
8 通常情况冶金熔体结构性质更接_________固态
9 熔点附液态金属固态金属具相__________________ 结合键 似原子间结合力
10 原子热运动特性致相原子部分时间衡位（结点）附振动少数原子_________位跳跃方式移动 衡位衡位
11 金属熔体热度高温度具_________结构 准晶态
12 熔体中接中心原子处原子基呈_________分布晶体中相（保持程序）稍远处原子分布_________ 序 序
13 熔渣氧化力决定中未SiO2酸性氧化物结合_________浓度 FeO
14 熔渣金属液中吸收害杂质SP力决定渣中存_________ CaO
15 _________情况熔渣视理想溶液 稀溶液
16 _________表示阳阴离子间作力——阳离子静电场强 zcd2
17 酸性氧化物阳离子静电场强般10´1012m2场强越氧化物酸性_________ 越强
18 碱性氧化物阳离子静电场强般06´1012m2场强越氧化物碱性_________ 越强
19 种金属通常高价氧化物显_________低价氧化物显_________酸性两性 碱性
20 渣中阳离子阴离子分布显示_________出现序态离子团微观均匀性
1冶金熔体结构：指冶金熔体中种质点排列状态
2成网离子：电荷半径电离势阳离子争夺氧力强
1熔体聚合程度表示熔体结构关系？
2简述捷母金理想离子溶液模型点
3简述弗鲁徳离子溶液模型点
1熔体聚合程度通常衡常数表述衡常数越聚合程度越高衡常数越聚合程度越低
21）熔渣完全离子组成包括简单阳离子简单阴离子复杂阴离子
2）熔渣中阳离子阳离子阴离子阴离子混合分理想混合
31）熔渣完全离子组成包括简单阳离子简单阴离子复杂阴离子
2）阳离子阳离子阴离子阴离子混合分理想混合
试分析BaOAlO键性质？
解：判断键性质首先计标离子键分数
离子键分数1exp[14(xAx0)2] xAx0分表示金属（准金属）原子积原子电负性
教材P60求32知 x0344 xBa098 xAl161
BaO言
离子键分数1exp[14(098344)2]1exp(1626)0803
AlO言
离子键分数1exp[14(161344)2]1exp(0837)0567
某矿渣成分（wb）FeO 133MnO 51CaO 382MgO 147SiO2 281P2O5 O6分捷姆金弗鲁德理想离子溶液模型计算渣中FeO活度
解：1 捷姆金理想溶液模型：
假定熔渣中存Fe2+Mn2+Cu2+Mg2+O2SiO4PO43
氧化物
FeO
MnO
CaO
MnO
SiO2
P2O5
wb
133
51
382
147
281
06
物质量
0186
0072
0682
0368
0408
0004
溶液中碱性氧化物列反应离解相应金属阳离子氧阴离子
FeOFe2++O2 MnOMn2++O2 CaOCa2++O2 MgOMg2++O2
金属阳离子物质量分：
n(Fe2+)n(FeO)0185 mol n(Mn2+)n(MnO)0072 mol
n(Ca2+)n(CaO)0682mol n(Mg2+)n(MgO)0368 mol
∑ni+ nFe2++ nMn2++ nCa2++ nMg2+1037 mol
复合阴离子生成反应：
SiO2+O22SiO44 P2O5+3O222 PO43
n(SiO44)n(SiO2)0468 mol n(PO43)2n(P2O5)0008 mol
熔渣中O2物质量碱性氧化物离解出O2物质量减复阴离子生成消耗O2物质量
n(O2) n(FeO)+ n(MnO)+ n(CaO)+ n(MgO) 2n(SiO2)3 n(P2O5+)
0359 mol
∑ni n(SiO44)+n(PO43)+n(O2)
0835 mol
X(Fe2+)n(Fe2+)∑ni+0142
X(O2) n(O2)∑ni0428
炉渣FeO浓度a（FeO）x(Fe2+)*x(O2)0142*04280016
2弗鲁德理想溶液模型离子摩尔分数表达式：
xiv+viniv+∑viniv+ xjvvinjv∑vjnjv
式中vivj分第i种阳离子第j种阴离子电荷数
X(Fe2+)2 n(Fe2+)[2 n(Fe2+)+2 n(Mn2+)+ n(Ca2+)+ n(Mg2+)]
2*0185(2*1307)0142
X(O2)2 n(O2)[2 n(O2)+4 n(SiO44)+3 n(PO43)]
2*0359(2*0359+4*0468+3*0008)0275
炉渣中FeO活度：x(FeO) x(Fe2+)*x(O2)0142*02750039
什种金属低价氧化物呈碱性高价氧化物呈酸性？
答：氧化物阳离子O2Zaar a14*1010m均确定值Zad2表示阳离子阳离子间作力称阳离子静电场
Zad2 Za(rc+ra)2
显然阳离子电荷数半径越静电场强越着阳离子静电场强增阳离子氧离子作时氧化力增强MeO键价键成分增长氧化物离解简单离子趋势减利复合粒子形成
金属焙烧熵融化热远蒸发熵蒸发热说明液态金属什方面接固态金属什？
答：应金属热度高温度具准晶态结构熔体中接中兴原子处原子基呈序分布晶体中相稍远处原子分布序
试较液态金属固态金属液态金属熔岩结构异点
答：
相点
点
液态金属
相结合键
呈序性远呈序性
固态金属
似原子间结合力原子热运动致相
远呈序性
相点
点
液态金属
呈序性远呈序性
熔岩
少两种阴阳离子组成体积必须保持电中性样结构
熔岩熔化时体积增离子间距离反减什？
答：熔岩熔化时体积增加体积增熔岩熔化时空穴生成
熔体聚合程度表示？熔体结构关系？
答：采四次配位阳离子拥非桥氧数目描述熔体聚合程度般符号NBOT表示四次配位阳离子通常Si4+离子熔体NBOT值OSi关OSi较NBOT值越说明熔体中非氧桥越少熔体混合度越高反OSi越NBOT值越熔体聚合程度越低
NBOT[2n(O2)4n(Si4+)]n(Si4+)
第四章
1金属熔体密度中溶解元素种类关种物理化学性质相金属形成金属熔体时密度具加性_______________
2黏度缓增急剧增转变温度常称_________温度熔化性
3定范围导电性越极间距离越电流效率_____越高
4熔渣导电率温度增加______增
5金属熔体沉渣接触时二者间_________太金属易分散沉渣中造成价金属损失界面张力
6着温度升高表面张力______减
7______等元素铁液表面活性物质NOS
8阳离子半径越表面张力越____
10电解质碳素材料润湿性电解质组成____________关添加剂温度
11液体固体材料间界面张力越接触角______液体固体润湿性____越越
12 时液体固体润湿性________时液体固体润湿性差______时固体液体完全润湿________时固体完全液体润湿
13铜镍硫化矿造锍熔炼程中存两熔体_____________熔锍熔渣
14冶金熔体固态物质完全转变成均匀液态时温度______ 熔化温度
15冶金熔体冷时开始析出固相时温度______ 凝固温度凝固点
16高硅渣高钙渣两种渣型______氧化镁磁性氧化铁害作 抑制
17高钙渣熔化温度高硅渣______ 低
18密度影响金属熔渣熔锍熔渣金属熔盐分离影响金属______ 回收率
19熔融金属密度原子量原子半径______关 配位数
20层流流体中流体数互相_____流体层组成 行
21粘度意义单位速度梯度作行液层间单位面积______ 摩擦力
22升高温度利克服熔体中质点流动碍______ 粘流活化
23数冶金熔体粘度温度关系均遵守______关系式 指数
24温度降低时酸性渣中质点活动力逐渐变差粘度缓______ 升
25熔锍粘度远______熔渣粘度熔融金属熔盐较接
26熔渣电导率差取决中氧化物______ 结构
27熔渣电导率着______增加增 碱度
28熔锍电导率远______熔盐熔渣电导率明显______金属熔体电导率高低
29定组成熔盐熔渣降低粘度利离子运动电导率______ 增
30溶液中组分浓度梯度作高浓度区低浓度区流动______ 扩散
31存着浓度梯度扩散程中扩散系数称______ 互扩散系数
32温度升高扩散系数______ 增
33熔体中组元扩散系数着熔体粘度增高______ 减
34着温度升高表面张力______ 减
35表面活性物质纯粹状态时表面张力______
1冶金熔体熔化温度：指固态物质完全转变成均匀液态时温度
2表面活性物质：导致熔剂表面张力剧烈降低物质
1冶金熔体熔化温度组成关错
2熔渣熔化性温度决定冶炼时采温度制度
3熔体温度着温度升高减
4金属熔体密度中溶解元素种类浓度关错
5熔盐电解程中定电流密度温度极间距离起决电解质导电率
6酸性氧化物浓度增加导致熔渣电导率降
7电导率越熔体导电性越
8熔体中组分扩散系数温度熔体组成黏度关错
9质点间键强度越液体表面张力越
10温度升高界温度时汽液相界面消失液体表面张力零
11种金属卤化物表面张力序：溴化物﹥氯化物﹥氟化物错
12温度种类熔体导电率影响相错
13润湿性容易发生阳极效应错
14熔渣金属液间界面张力熔渣金属渣组成温度关
1什熔化温度？什熔渣熔化性温度？
1熔化温度指固态物质完全转变成均匀液态时温度熔渣熔化性温度指黏度缓增急剧增转变温度
试利熔渣等粘度曲线图（p1942）估计组成（wb）CaO 380SiO2 3839Al2O3 160MgO 283高炉渣1500度时粘度果温度提高1900度熔渣粘度降低？
解： 炉渣总组成w（B）9522需重新换标组分100：
∑w(CaO) w(CaO)+w(MgO)(380+283)95224288
W(SiO2)4023 w(Al2O3)168
查412 1500度时η07PaS
温度提升1900度查412η01+005*03040138PaS
试利加性规计标1400度时组成（wB）：CaO 35SiO2 50Al2O3 15表面张力等表面张力曲线图结果（p97图423）进行较
解：首先计标组成摩尔数（100g炉渣计）
n(CaO)35560625mol n(SiO2)50(281+16*2)0832mol n(Al2O3)15(2*27+3*16)0147mol
x(CaO)0625(075+0832+0147)0390
x(SiO2)0832(075+0832+0147)0518
x(Al2O3)0147(075+0832+0147)0092
根加性规δ∑xi*δi
δ(CaO)052NM δ(SiO2)040NM δ(Al2O3)072NM
δ039*052+0518*040+00920467 NM
利插法查（p97 423）
δ042 （1600度）
较知1400度时黏度高1600时
试计标800℃铝夜1200℃铜液1650℃铁液黏度关数见表
金属
熔点℃
η mpas
Aqmpas
Eqkjmol1
Al
660
118
01492
165
Cu
1048
450
03009
306
Fe
1536
495
03699
414
解：根阿罗尼乌斯表达式 ηAqexp(EnRT)
ηAl80001492exp(1659314*1073)01495 (Pas)
ηCa120003009exp(3068314*1473)03041 (Pas)
ηFe165003699exp(4148314*1923)03789 (Pas)
实验测组成（WB）CaO425sio2425MgO95Al2O355熔渣温度黏度表试求出黏度温度指数方程黏流活化
t℃
1300
1350
1400
1450
1500
ηpas
163
134
109
091
075
解黏度温度黏流活化关系
η Aqexp(EnRT)
Lnη EnRT+LnAq
现计标温度Lnη（1T）*104表计标Lnη（1T）*104作图图①
En( Lnη1 Lnη2)(T11T21)*104
8314*（041+009）(6258)*104103925 Jmol
t℃
1300
1350
1400
1450
1500
Tk
1573
1623
1673
1723
1773
1T
635*104
616*104
5977*104
5804*104
564*104
EnR *1T
7938
77
7471
7255
705
Lnη
0489
0293
0086
0094
0288
LnAq
7449
7407
7384
7349
7388
Aq
582*104
6070*104
6204*104
6432*104
6503*104
Aη[(582+607+6204+6432+6503)5]* 104
6206*103
黏度温度指数方程
η6204*103exp(103925T)
黏流活化103925 Jmol
采线性回
Lnη EnR *1T+Ln Aη
YA + Bx(Y LnηA LnAη)
A6426 B108979
B EnR
En8314*B90605 Jmol
A LnAη AηeA1624*103
采指数回
YA*eBx
LnyLnA+Bx AAη BEaR X1T
K℃
1300
1350
1400
1450
1500
TK
1537
1623
1673
1723
1773
(1T)*104
6357
6161
5977
5804
5640
η
163
134
109
091
075
R0997 A16913*103 B10820832
BEηR EηB*831489964Jmol
指数方程：η16913*103Exp(89964T)
高炉低钛渣成分（wb）TiO2 20CaO 4611SiO2 3573MgO 399Al2O3 999毛细法测渣中硫扩散系数表试求硫扩散系数温度关系式扩散活化
t℃
1350
1400
1450
1550
1550
Dnm2*s1
196
242
340
469
635
解：扩散系数温度关系
DAηexp(EηRT)
两边取数
LnDLnAη EηRT
LgDLgAD2303Ed (2303*R*T)
LgDA+BT(A LgAD BEd (2303*R))
已题目表格中数计标LgD（1T）*104作图求式作图数表（Lgη（1T）*104）数
t℃
1350
1400
1450
1500
1550
Tk
1623
1673
1723
1773
1823
（1T）*104
616
598
580
564
549
Dnm2*s1
169
242
340
469
635
Lgk
877
862
847
833
802
线性回
Ya+bx
里y Lgk a LgAD b Ed (2303*R) x1T
a353 b850806 r099993
扩散系数温度关系
LgD353850806T850806T353
EAb*(2303R)850606*2303*831416290503(Jmol)
根CaOAl2O3SiO2系熔渣等黏度曲线（图412）分讨碱度021时增Al2O3含量熔渣黏度影响解释原
解：碱度02时CaOSiO202时时等黏度曲线SiO2Al2O3边行增Al2O3含量熔渣黏度没影响
CaOSiO21时 增Al2O3含量熔渣黏度减原低碱度情况Al3+取代硅氧阴离子中si4+形成硅铝氧阴离子Al2O3呈碱性碱度1时增加熔渣中Al2O3含量熔渣溶化性温度增加粘度增加
1什熔化温度？什熔渣熔化性温度？
解：熔化温度指固态物质完全转变成均匀液态时温度熔渣熔化性温度指黏度缓增急剧增转变温度
表面活性物质元素铁液表面活性物质？
解：剧烈降低溶剂表面张力物质表面活性物质表面活性物质纯粹状态时表面张力OSN铁液表面活性物质
实验发现某炼铅厂鼓风炉炉渣中存量细颗粒铅珠造成铅损失认什原引起采取措施降低铅损失？
解金属熔体熔渣接触时两者界面张力太金属易分散熔渣中造成价金属损失两者界面张力足够时分散熔渣中金属微滴会聚集长沉降熔渣分离
造成该厂铅损失原鼓风炉炉渣铅熔体两者界面张力太采取措施调整炉渣组成
第五章
1高炉冶炼炼钢生产中高碱度渣利金属液中硫磷脱
2般说酸度等1渣属碱性渣
3熔渣中三氧化二铁含量越低熔渣氧化性越强错
4着熔渣氧势碱度提高温度降低熔渣氧化性降低错
5熔渣氧化性中提供氧组分含量关
6着CaO含量增硫容迅速增
7氧化渣阻隔炉气中氮金属液作
1熔渣碱度：指熔渣中碱性氧化物含量酸性氧化物含量
2熔渣酸度：熔渣中酸性氧化物氧质量碱性氧化物氧质量
3氧化渣：指接触金属液供氧中杂质元素氧化熔渣
4原渣：金属液中吸收氧金属液发生脱氧程熔渣
1熔渣氧势熔渣氧化力标志值越熔渣氧化力______越强
2般说着温度升高硫容_______增
3熔渣碱度酸度表示炉渣酸碱性______ 相强弱
4熔渣化学性质决定中占优势氧化物显示______ 化学性质
5熔渣中碱性氧化物酸性氧化物浓度______表示熔渣碱度酸度 相含量
6高炉渣碱度1渣______碱度1渣______ 碱性渣 酸性渣
7炼钢渣碱性渣碱度约______ 2~35
8色冶金中惯______表示熔渣酸碱性 酸度（硅酸度）
9离子理中渣中O2 活度作熔渣酸碱性______ 活度越熔渣碱度越反活度越熔渣酸度越 量度
10熔渣分两种：______ ______ 氧化渣原渣
11熔渣供氧力吸收氧力取决熔渣中金属液中______相 氧势
12熔渣中氧势金属液中氧势时炉渣______ 氧化性渣
13熔渣中氧势金属液中氧势时炉渣______ 原性渣
14熔渣氧化性渣中______含量进行表征 提供氧组分
15钢铁冶金中渣中______含量表示熔渣氧化性 氧化亚铁（FeO）
16离子溶液模型作计算熔渣组元______ 活度
17典热力学模型——假定硅酸盐熔渣中种______间存着聚合型化学反应衡利类聚合反应衡常数计算熔渣组元活度 复合阴离子氧离子
18碱度高时A12O3呈酸性渣中CaO结合aSiO2着A12O3含量增加_____增
19碱度低时A12O3呈碱性渣中SiO2结合aSiO2着A12O3含量增加_____减
20统计热力学模型——利统计方法分离子间作（混合热表示）离子分布组态计算离子溶液形成偏摩尔焓变量偏摩尔熵变量计算出熔渣组元_____ 活度
1熔渣氧化性表示？
1熔渣氧化性表示熔渣金属液接触时熔渣金属液提高氧力般熔渣中提供氧含量表示
2什熔渣碱度酸度？
2熔渣碱度指熔渣中碱性氧化物含量酸性氧化物含量
熔渣酸度：熔渣中酸性氧化物氧质量碱性氧化物氧质量
工厂炉渣组成（WB）sio2445CaO138FeO368MgO49试计标该炉渣酸度碱度
解：R（Wcao+WMgo）WSIO2(138+49)445042
r∑Wo(酸性氧化物)∑Wo（碱性氧化物）
Wo(sio2)[Wo(CaO)+Wo（MgO）+Wo(FeO)]
(445*3260)(138*1656+368*16718+49*1640)
168
已知某炉渣组成（WB）CaO 2078 sio22050 FeO3886 Fe2O3498 MgO1051 MnO251 P2O5167试四种碱度表达式计标该炉渣碱度
解1) RWcao WSIO2
207205101
2)Al2O3 MgO含量较高渣
R Wcao（WSIO2+WAL2O3）
R( Wcao+WMgO)( WSIO2+WAL2O3)
题中Al2O3仅MgO含量较高
R( Wcao+WMgO) WSIO2
（2078+1051）2050153
3）含P2O5 较高渣
RWcao （WSIO2+WP2O3）
2078(2050+167)094
4)般炉渣考虑CaOsio2碱度影响考虑氧化物MgOMnOP2O5Al2O3等碱度影响
R（Wcao+WMgo+WMNO）( WSIO2+ WAL2O3+ WP2O3)
(2078+1051+251)(2050+0+167)152
利CaOAl2O3SiO2系等溶度曲线图求1600℃时组成（WB）CaO26sio243MgO4Al2O320P2O57熔渣中SiO2 Al2O3活度
解：设熔渣100g
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
P2O5
WB（g）
26
43
4
20
7
MB
56
60
40
102
142
Nb(mol)
0464
0717
01
0196
0049
Xb
0304
0470
0066
0128
0032
表中数
∑xCaOx(CaO+MgO)0370
∑xSiO2 x(SiO2+ P2O5)0502
x Al2O30128
CaOAl2O3SiO2等活度曲线图查：
аSiO202+025024
аAl2O3003+00230037
已知某熔渣组成（WB）：CaO 35 Sio220 FeO20 Fe2O34 MgO 5 MnO8 P2O5 8试利CaOFeOSiO2系等活度曲线图求1600℃时渣中FeO活度活度系数
解：教材图59中熔渣组分浓度摩尔分数（xB）表示需先算出组分摩尔数摩尔分数（100g熔渣计）
CaO
Sio2
MgO
FeO
MnO
P2O5
nB
0625
0333
0124
0329
0113
0056
XB
0402
0211
0078
0208
0072
0036
表中数：
∑x CaOx(CaO+MgO+MnO)0546
∑X Sio2x(Sio2+ P2O5)0246
59氧化铁活度аFeO0663
аFeOx FeO*γFeO→γFeO319
已知某炉渣碱度25x FeO15试利CaOFeSiO2系等活度曲线图求1600℃时熔渣中FeO活度活度系数
解：x CaO X Sio225
x CaO+ x Sio2+x FeO1
x CaO1 x Sio2015
25 x Sio2+ x Sio21015 x Sio20243243
x CaO607
查图59аFe061
аFeO x FeO*γFeO→γFeO061015407
什熔渣碱度酸度？
答：碱度——熔渣中碱性氧化物含量酸性氧化物含量（质量）R（BV）表示R>1呈碱性R<1呈酸性
酸度 —— 熔渣中结合成酸性氧化物氧质量结合成碱性氧化物氧质量般 r 表示般说酸度等1渣属碱性渣
某铅鼓风炉熔炼炉渣成分（质量百分数）：SiO236CaO10FeO40ZnO8试计算炉渣酸度
解：炉渣中酸性氧化物SiO2碱性氧化物CaOFeOZnOSiO2含量高渣中视碱性氧化物炉渣酸度
该炉渣酸性渣
熔渣氧化性表示？
答熔渣氧化性表示熔渣金属接触时熔渣金属液提供氧力般熔渣中提供氧组分含量表示
熔渣氧化性中提供氧组分含量关氧化物活度表示熔渣中аO2值中种氧化物数量种类关аO2表示熔渣氧化性
第六章
1减系统总压强利反应生成物方进行错
2反应衡常数值温度升高增
已知反应：Ni(CO) 4(g)→ Ni (s) + 4CO (g) 标准吉布斯变化DrGq温度关系
DrGq 133860 – 3681T J·mol–1
试分析：（1）分300K400K时标准状态否利述反应制取金属镍
（2）400K时反应进行限度系统中总压力pq时Ni(CO)4 转化成镍粉理转化率
（3）进步提高理转化率途径
解：（1）温度300K时： DrGq +23430 J·mol–1
400K时： DrGq –13380 J·mol–1
标准状态300K时反应发生成金属镍方进行
400K时反应发生成金属镍 方进行
根等温方程
400K时 559
反应进行系统中 达559时达衡
400K时反应进行限度 559
（3）进步提高转化率途径：根计算反应KPq 值温度升高增
400K时： KPq 559
450K时： KPq 48×103
提高温度提高转化率
钛冶金中钛原料制金属钛首先原料中TiO2转化TiCl4试根热力学分析提出方案
解
（1）方案：
TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)
DrGq 199024–5188T J·mol–1
373K时： DrGq +179672 J·mol–1KPq 676×10–26
1273K时： DrGq +132980 J·mol–1KPq 346×10–6
è 工程易达温度范围方案 TiO2转化TiCl4
（2）方案二：
TiO2(s)+C (s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+CO2(g) (CO)
DrGq –194815–5330T J·mol–1
373K时： DrGq –214696 J·mol–1KPq 11×1030
1273K时： DrGq –262666 J·mol–1KPq 60×1010
è 工程易达温度范围方案二 TiO2转化TiCl4
第七章
1研究生成分解反应热力学条件_______________重务冶金材料工程
2冶金中常______作评价金属氧化物相稳定性标志氧势
3金属氧化物稳定性温度升高_______降低
4金属氧化物分解压着温度升高________增
5温度570℃时Fe氧化成Fe2O3序______________________Fe FeO Fe3O4 Fe2O3
6化合物加热定温度时定真空条件分解种更简单化合物（金属）气体种程_________ 分解反应
7DfG*– T 直线斜率取决反应前气体________ 摩尔数变化
8DfG*－T 直线式截距斜率均温度关_______ 常数
9凝聚态金属氧反应生成凝聚态氧化物时DfG*－T 线斜率正体相等直线________倾斜线间致行
10物质加热发生相变（熔化升华气化）时吸收热(DtrH q ＞0)液相(气相)焓固相(液相)焓高出DtrH q ( J· mol1)物质熵值_______ 增
11物质气化熵远熔化熵直线斜率沸点处熔点处变化率_______
12氧化物（Ag2OHgO等外）冶炼温度范围DfG*皆_______ 负值
13温度氧化物稳定性影响_______ 直线斜率特性确定 DfG*－T
14COCO2外氧化物DfG*值皆温度升高_______ 增
15意两氧化物DfG*－T 直线位置低氧化物中金属元素低价氧化物直线位置高氧化物中_______氧化物中金属元素原出 夺取氧
16DfG*愈负氧势_______氧化物稳定性愈图中DfG*－T 直线位置愈低 愈
17位置COH2C氧化曲线低氧化物COH2C原位置更低金属作原剂_______ 金属热原
18氧化物DfG*－T 直线斜率常出现两直线相交情况交点温度反应_______ 转化温度
19应吉布斯图时应注意标准状态物质______注意DfG*－T 直线式适温度范围 相态
20氯化物 DfG* – T 线图中位置愈______稳定性愈高该元素氯亲势愈 低
21标准状态指定温度位图中较______位置金属位部金属氯化物中原出 低
22碳______作金属氯化物原剂
23硫化物 DfG* – T 线图中位置愈低稳定性______ 愈高
24氢般_______作金属硫化物原剂
25定温度氧化物生成–分解反应达衡时产生氧气分压______ 氧化物分解压
25氧化物分解压愈氧化物愈稳定______分解析出金属 愈容易
26分解压愈氧化物愈稳定分解需更高温度更高______ 真空度
27化合物分解出气体产物止种分解压______ 气体产物压力
28氧化物分解压着温度升高______ 增
29金属氧化物PO2 – T 线PO2 – T 图中位置愈低分解压愈该氧化物______愈稳定
30氧化物分解压PO2(MeO)系统中氧分压PO2相等时温度______ 开始分解温度（T开）
1标准生成吉布斯：指定温度标准压强标准态单质反应生成1moi标准态该化合物时反应吉布斯变化
2氧化物分解压：定温度氧化物生成分解反应达衡时产生气体分压
3开始分解温度：指氧化物分解压系统中氧分压相等超该温度MeO开始分解温度
4化学沸腾温度：分解压气相总压相等致分解反应急剧进行时温度
1总压强定情况化合物标准摩尔生成吉布斯温度变
2氧氧化物中越出趋势越氧化物越稳定
3氧势图知位置较低氧化物克作氧化剂位置较高金属氧化错
4金属氧化物氧势均温度升高体成直线增加
5金属氧化物言温度越高金属氧亲势越错
6氧化物分解压分散度关粒度越细表面张力越错
7氧化物活度降低分解压降低
8浮氏体完全熔化温度起决中含氧量
研究生成–分解反应意义：
1解种化合物分解条件
2较种化合物相条件稳定性高低
3生成–分解反应热力学数求出种氧化–原反应热力学数
已知反应Cd+O22CdO(S) ΔrGm*729410+418T Jmol(10001379K)
反应Pbl+O22PbO(S) ΔrGm445588+215T Jmol(7601400K)
试绘制出氧势线较CdOPbO相稳定性
解：先求出CdPb(l)ΔrG*
Cd+O22CdO(S)→2Cd+O22CdO(S)
ΔfGm*2ΔrGm*1458820+836T Jmol(10001379K)
Pbl+O22PbO(S)→2Pbl+O22PbO(S)
ΔfGm*2ΔrGm891176+430T Jmol(7601400K)
作氧势图首先定温度范围选择定温度值计标出ΔfGm*作ΔfGm*T图
Cd
T(K)
1000
1100
1200
1300
1397
ΔfGm* Jmol
622820
539220
455620
372020
305976
Pb
T(K)
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
ΔfGm* Jmol
547176
504176
461176
418176
375176
332176
289176
图中出CdO较PbO稳定
根氧势图分析分1000℃1800℃标准状态降MgO原成金属镁时供选择原剂600℃时标准状态金属锌氧化成ZnO供选择原剂
解：根氧势图RTLn(PO2P*)温度图中位方线中MeOZn氧化成ZnO位方MeZnO原Zn
1000℃时位Zn方Zn原：CNaSiTiCeAlLiMgCa等
1800℃时曲线趋势表示物质ZnO原Zn
600℃标准状态CaOCu2OFe2O3PboNiOFe3O4CO2H2OFeOCO等均Zn氧化ZnO
试根氧势图坐标1073K时系统中时系统中PCOCO2分10310103时系统中LgPO2Po
图先连接Pcoco2示值c点线T1037K相交点点O点相连连线申Po2poPo2 P0值
Pcoco2103→Po2P010118→lg(Po2po)11
Pcoco210→lg(Po2po)18
Pcoco2103→lg(Po2po)237
试解释Na2OMgOΔfGmT线转折点原？
解：4Na+O22Na2O A(s)+B(g)AB(s)2Mg+O22MgO 说
Po2P0f(T)关系曲线条连续曲线温度升定时化合物反应物某温度发生相变相变热产生Po2P0f(T)曲线温度发生转折
根吉布斯亥姆霍兹等温方程参加反应物均处标准状态
dln kp0Dtdln(p0pB)ΔH0Kt2 (式中ΔH0物质均处标准状态时等压反应热)
式知相变发生温度范围ΔH0值视作常数ln(p0pB)T关系滑连续曲线发生相变时Δn0相变温度区发生突变dln(p0pB)dT发生突变相变温度发生转折转折方决定ΔH0增减
反应物熔化时生成离解反应视列反应代数
A(s)+B(g)AB(s) ΔH10
A(s)→A(l) ΔtusHA0
A(l)+B(g)AB(s) ΔH20
熔化吸热反应ΔfusHA0>0
ΔH10ΔtusHA0>0ΔH10>ΔH20
说反应物A熔化焙烧温度时ΔH0突然变dln(p0pB)dT突然变ln(p0pB)T曲线转折温度高反应物A熔化温度时曲线变陡
理生成物AB熔化时ΔfusHAB0>0熔化温度处ΔH0突然增ln(p0pB)T曲线转折温度高AB熔点时曲线变坦
试根式ln po2(MeO)ΔfGm*(MeO)+lnP0说明氧势RTln(po2p0)中po2项物理意义
解：Po2氧化物MeO定温度离解压氧分压
已知反应Li2CO3Li2O(S)+CO2ΔrGm03258312884T Jmol(10001125K)
试求（1）分解压温度关系
（2）气相Pco2总压分02p0p0时计标开始分解温度化学沸腾温度
（3）1mol Li2CO3置224L密封容器中控制温度700℃求Li2CO3分解压
解：（1）ln Pco2lnp0ΔrGm0RT ln(Pco2 p0)39191T+3469
ln Pco2ΔrGm0RT+ lnp0(2884T325831)8314T39191T+462
(2)Pco202P0时
39191T363→T10796K
Pco2 P0时
T11299K
(3)T700℃时
ln Pco239191(700+273)+462 Pco23728Pa
根克拉伯龙方程
PVnRT nPVRT3728*224*1038314*97300010
容器中Li2CO3分解率仅01
已知反应LaN(s)La(s)+N22ΔrGm03013281045T Jmol (2981000K)试求1000K时LaN分解压
解：Kp(PN2P0)05 ΔrGm*RTlnKp2RTln(PN2P0)
LnpN2 Lnp02ΔrGm*RT LnpN22ΔrGm*RT+ Lnp0724869T+367
T1000K时
LnpN21548 PN2283*1016Pa
已知2000K时气相氮分压013Pa时氮金属铌中溶解度112mol求温度氧分压130Pa氮铌中溶解度？
解：根西华特定律
C（A）ks√PA2 (ks常数)
气相氮分压013Pa时 C（A）112
ks311
PN2130Pa时 C（N2）316*√130360mol
氩气中O2氩气通入600℃时盛铜屑锈钢中利铜吸收氧试求（a）设程达衡计标述处理氩气中氧衡分压（b）果炉温分提高900℃降400℃试问Ar中氧含量变化？
注：Cu2OΔfGm*184576+780T
解：(a)里铜1价ΔfGCu2O*2ΔfGm*2*184576+1560T
ΔfGCu2O*RTln(Po2p0)→lnPO2444013T+3029
T600+273873K时
LnPO22057 PO2116*109Pa
(b)T900+2731173K时
LnPO2756 PO2519*104Pa 氩气中氧含量降
T400+273673K时
LnPO23596 PO2318*1016Pa 氩气中氧含量升高
已知反应
2Ni(S) + O2 2NiO(S)DrGq （DfG*(NiO) ）温度关系：
DrGq DfG*(NiO) –523756 + 2172T J·mol–1
求（a）NiNiO均固相温度范围NiO分解压温度关系1725K时PO2(NiO)值
（b）空气中欲通NiO分解制取金属镍低温度
（c）空气中NiO分解程T沸
解：（a）根式74：
1725K时：
（b）根式76：
T开 27354(lg0211134) 2275 K
（c）根式77：
第八章
1______________图形式表示系统衡状态热力学参数关系热力学衡图
2掌握热力学衡图__________________正确运分析冶金中问题十分重绘制原理方法
3相律表征衡体系_____________________________间关系定律度数独立组元数相数
4热力学衡图绘制程中_______作确定图中稳定区域衡线交点应凝聚物质种类数相律
5衡原理研究复杂体系中_______________衡情况气相组分间衡情况凝聚相气相
6热力学衡图________形式表示系统中物质稳定存形态热力学参数间关系 图
7 衡图计算求出种物质稳定区________ 分界线
8物质稳定区分界线实际物质间________ 衡线
9相律作确定衡图中稳定区域衡线交点凝聚态化合物________种类数
10化合物稳定性均温度升高________ 减
11价元素言低价高价化合物稳定性________变化趋势 温度
12相说高温时低价化合物较稳定高价化合物________较稳定 低温
13金属硫化物高温化学程硫化矿现代处理方法________ 基础
14仅热力学考虑定温度焙烧时保持气相组成稳定区变化获该稳定区应________ 凝聚相产物
15获铁氧化物需_______焙烧 较高温度（>800 °C）
16铁硫酸盐需_______焙烧 较低温度（<600 °C ）
17硫酸化焙烧求气氛中较______ SO2分压
18气相值定时值______定
19焙烧体系中凝聚相活度______ 1
20固溶体复杂化合物生成该化合物活度显著______ 固溶体复杂化合物形态存反应物较稳定 减
21j–pH图定温度组分______（浓度）气体逸度（分压）表示电势（ jeEh ）pH关系图 活度
22化合物水溶液中稳定性水溶液______值关 pH
23绘制j–pH图时规定______氧化态电子eH+ 写反应方程式左边原态写反应式右边 原电势
24水溶液中Au______氧化
25工业常______铜镍钴硫化矿氧化矿中提取铜镍钴 氨络合浸出法
26定条件CuCl2SbCl5等作相应金属______氧化剂 硫化矿
1铝卤化物低温稳定高温稳定错
2硫酸化程应较低温度进行
3氧化焙烧应控制系统中较低lgPO2较高PSO2错
4价金属氧化物言高价易浸出低价相较难错
5氧化物言温度升高PH降低
1简述热力学衡图绘制方法步骤
2简述电位PH图绘制程
11）查明系统物质种类热力学性质2）相律分析3）初步确定效反应4）热力学计算5）根计算结果绘制成衡图
21）确定体系中发生类反应写出反应衡方程式2）热力学数计算反应标准生成吉布斯求出衡常数K3）写出反应电势PH关系4）求出反应指定离子活度气相分压条件电势PH关系式5）绘制电位PH图
金属氧化物酸浸出条件：
◆ 溶液中电势pH值处Me2+稳定区
◆ 溶液pH值衡pH值
◆ Me2+活度1时求pH◆ pHQ越氧化物越容易酸浸出
pHQ越氧化物越难酸浸出
已知Nb2O51000K时Cl2(g)作生成NbCl4NbOcl3O2(g)等气态化合物1000K温度Nb2O5（s）NbCl4(g)NbCl5(g) NbOcl3(g) O2(g) Cl2(g)标准摩尔吉布斯Gm0分21138989501211361164802206224080KJmol试求衡气相成分lg(Po2p0)lg(Pcl2p0)关系
解：根逐级转换原反应：
NbOcl3+12Cl2 NbCl4(g)+12O2 11
NbCl4(g)+12 Cl2 NbCl5(g)+ 12O2 12
根反应11
Lg[（Po2P）12*PNbcl4(PCL2P)12*PNbocl3]ΔrG0(11)2303RT
[(12*2206298950+12*2408+116480)*103](2303*8315*1000)
(18539*103)(19147*103)968
PNbcl4 PNbocl310968+12Lg(Pcl2P)lgpo2p)1
PNbocl3 PNbcl41 10968+12Lg(Pcl2P)lgpo2p) 式11
反应12
Lg[（Po2P）12*（PNbcl5P0] (PCL2P)*（PNbcl4P0）12 ）ΔrG0(12)19147*103
(12*22062+121136+12*2408+9895)1914711059
Lg PNbcl4 PNbcl51105+12(PCL2P) 12 Lg（Po2P）
PNbcl4 PNbcl5101106+12[LgPcl2P0lGpO2P0] 12
联立式1112
PNbocl3PNbxl4PNBCL5 110968+12[(LgPcl2P0)Lg(Po2P)]101106+12[Lg(Pcl2p0)Lg(Po2P0)
气相中] NbCl5NbCl4似认衡PNbocl3P0衡常数
LgKP0Lg[*PNbocl3P0]4*( Po2P0)5 (PCL2P)6
ΔrGm0 2303RT470
ΔrGm05*220624*116480（2*211386*2408）8909（KJmol）
5 Lg( Po2P0)6 Lg(PCL2P)470
已知列反应标准吉布斯变化温度关系
a Cu2O(s)2Cu(s) +12O2 ΔrGm01845767800T Jmol
b 2CuO(S) Cu2O(s)+12 O2 ΔrGm014609111275T Jmol
注：简化方程式已作直线化处理
试LgPO21T 坐标绘制CuO 系热力学衡图进行分析说明（温度范围取4001200K）
解：①Cu2O(s)2Cu(s) +12O2
Kp0( Po2P0)12
Lg Kp012 Lg Po212LgP0ΔrGm02303RT
LgPo2(2ΔrGm0)2303RT+LgPO
[2*(1845767800T)2303RT+ LgPO
192774T+815+5011316192775T
T(K)
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1T*103
250
200
167
143
125
111
100
091
083
LgPo2
350
254
190
144
109
83
61
44
29
②2CuO(S) Cu2O(s)+12 O2
LgPo22**(14609111275T)2303RT+ LgPO
1525899T+167815258T+1678
图生成二元致熔融化合物三元系图
（1） 写出界线衡反应
（2） 写出PE两变点衡反应
（3） 分析123456冷路线
解：（1）界线衡反应
e1E LC+B
e2E LB+D
e3P L+AP
e4P LA+C
EP LC+D
(2)两变点衡反应
P LP+AC+D
E LB+C+D
(3)结晶冷路线
1 液 1→（LC+D）
固 1（B+D）
2 液 2→a（L→Af2）→(L+A→Df1)b→(L→Df2)c→(L→C+Df1)E(L2→B+C+D)
固 A→(A+D)D→(c+d)d→(B+C+D)2
3 液 3（L→A→D）→(L→Df2)e→(L→C+D)e
固 A→(A+D)D→(C+D)f→(B+C+D)3
金属稳定区决定（4）线（3）线反应2Me+O22MeO衡线 Me+SO2MeS+ O2衡金属氧亲势越衡时氧分压越线4右稳定时金属氧亲势越衡时SO2分压增线（3）移动导致Me性增需温度较低
图83 MeSO系等温衡图
试根章关热力学衡图分析硫化矿分进行氧化焙烧硫酸化焙烧直接熔炼制取金属时原应控制条件
解：1）氧化焙烧
应控制系统中较高LgPo2值较低PSO2值氧化焙烧应较高温度进行
2）硫酸化焙烧
MeSO4应控制较高LgPo2值焙烧程较低温度进行
3）直接熔炼制取金属
控制定条件直接制金属升高温度利直接制金属
图85 lgPSO2定时简单MeSO体系lgPSO2 1T 图
根相律分析定温度FeTiClO系衡图中条衡线衡存凝聚态物种数
解：
① 衡存凝聚态物种FeCl2
② FeCl2TiO2(S)
③ FeCl2（L）TiO2(S)FeOTiO2(s)
④ TiO2(s) FeOTiO2(s)Fe3O4(s)
⑤ FeO(s)FeOTiO2(s)Fe3O4(s)
⑥ Fe2O3(s)Fe3O4(s)FeOTiO2(s)
⑦ Fe2O3(s)TiO2(s)FeOTiO2(s)
⑧ TiO2(s)Fe2O3(s)
⑨ FeCl2（L）FeOTiO2(s)FeO(s)
⑩ FeCl2（L）TiO2(s)Fe2O3(s)
11 FeCl2（L）FeOTiO2(s)Fe2O3(s)
12 TiO2
钛冶金原料钛铁矿分子式FeOTiO2含铁钛铁钛分子结合中回收钛首先应铁钛分离探索钛铁分离技术方案绘制1100℃时FeTiClO系衡图（图822） 根图认条件范围钛铁分离
解：控制LgPo2P018LgPCL2P5（846586）
LgPo2P018LgPCL2P15
控制LgPo2P018LgPCL2P喔62—15
LgPo2P085LgPCO215
LgPo2>(8575)<55—45
LgPCL2P喔1015间实现铁钛分离
钛铁化合物分相存便实现钛铁分离
某硫化矿物矿中含NiSCuS试根图分析采什办法镍铜分离？
解：
根图控制氧化电位059PH>052便实现镍铜分离
某物料成分CuOFeO浸出进程中采什措施两者分离？
解：根某金属氧化物PH0知
氧化物
FeO
CuO
PHo298
68
395
常温浸出程控制PH> PHo氧化物浸出控制PH>395FeO浸出CuO浸出变实现二者分离
试根图分析ZnSCuFeS2NiSFeSCuS进行氧化浸出时25℃硫元素形态产出需条件工业易达条件CuSO2否元素硫
解：ZnSCuFeS2NiSFeSCuS进行氧化浸出时25℃硫元素形态产出需条件
ZnS
φ>0265
PH<1585
15851232
CuFeS2
φ>0221
PH<1385
13852
NiS
φ>0139
PH<0813
08133538
FeS
φ>0066
PH<45
2385
CuS
φ>059
PH<684252
氧化条件进行浸出工业易实现条件进行浸出Me2+HSO42SO42
试根图说明ZnO浸出时Zn2+ZnO22活度浸出影响
图UH2O系jpH图（25℃溶解物种活度103）
解：Zn2+活度降低Zn2+稳定存区域扩利浸出
ZnO22活度降低ZnO22稳定区域扩利浸出
试根两图热力学分析金属锌作原剂CuSO4溶液中置换铜否恰
图 CuH2O系j–pH图（25℃溶解物种活度110–3）
图25℃（实线）100℃（虚线）时ZnFeH2O系jpH图
解：图出Zn2+Cu2+活度1时
Zn2+Zn衡线处a线ZnH2O中H+原H2
CuCu2+衡线位a线b线间ZnCu2+原Cu金属锌作原剂CuSO4溶液中置换铜恰
已知1100K钨氧化物进行氯化时生成WOCl4WO2Cl2WCl6等气体混合物1100K时列氯化反应 值：
(1)
203867 J·mol1
(2)
157072 J·mol1
a求混合物中WO2Cl2WOCl4WCl6分压系统中氧分压氯分压关系
b保证产出氯化物中含氧少应创造什条件
答案
a根反应（1）：
è
è （1）
根反应（2）：
1570722303RT 7475
è
è （2）
第九章
1原程：指化合物原剂作变成单质金属低价化合物程
2金属热原法：指活性金属原剂原金属化合物制取金属合金程
1标准状态原反应进行热力学条件______________
3MeO碳原直接原条件压强定时仅布尔反应衡曲线间接原衡线交点温度时反应保持_______温度高交点温度稳定_______温度低交点温度稳定_________衡金属金属氧化物
4金属—氧固溶体CO原反应衡时气相成分取决___________________温度氧浓度
5影响熔渣中氧化物原素_______________________________A元素金属相活度系数温度熔渣成分气相CO压强
6高炉炼铁程中生产高硅铸铁应采__________________脱磷硫碳应采_________高温高酸度碱度
7标准状态金属热原反应进行条件___________
8真空条件热力学贡献_____________________原反应起始温度降低
10真空条件进行原程称___________真空原
11色金属矿物数硫化物___________ 氧化物
12炼铁矿物冶金中间产品___________ 氧化物形态
13钛锆铪等金属冶金中间产品___________ 氯化物
14位 DGq－T 图___________曲线表示金属作原剂原位DGq－T 图方曲线表示金属氧化物（氯化物氟化物）制取金属 方
15标准状态氧势图（氯势图等）中位置___________ MeA元素作原剂MeA原 低
16生成物XA纯物质处某种溶液（熔体）中形成复杂化合物时活度___________反应利 1
17反应物MeA原剂X处溶液状态复杂化合物形态存时___________原反应 利
18碳高价氧化物（CO2）低价氧化物（CO）稳定性___________变 温度
19温度升高CO稳定性增CO2稳定性___________ 减
20高温CO2碳反应生成CO低温CO会发生___________ 生成CO2沉积碳 歧化
21存剩氧燃烧产物取决温度温度___________愈利 CO生成 愈高
22氧化物DfG*愈CO原时气体中CO／CO2值___________ 愈
23氢成较高作金属氧化物原冶金生产中应___________应广泛 CCO
24某特殊情况例钨钼等氧化物原___________作原剂会纯度高含碳钨钼粉末 氢
251083 K（810 ºC）H2原力较CO___________ 强
26H2高温具较强___________生成H2O较易 原力
27H2原反应吸热反应曲线皆倾斜温度升高H2衡浓度___________ 降低
28温度定时氧活度愈衡 值___________ 愈
1碳原全部金属氧化物错
2碳氧亲势温度升高增
3钠钙镁氯化物体系强原剂
4布尔反应温度升高衡常数增利反应生产CO方进行错
5根吕查德理原理压强增利反应增加体积方进行错
6布尔反应体积增加反应
7降低Al2O3活度铝原利错
8铝热法生产钨铁时加入铁屑程利
9产生气体反应热原言降低系统压强利原程
10硅热法原MeO程中着镁蒸汽压降低起始温度升高错
1简述选择原剂基求
2影响原效果素？
11）A亲势Me2）原产物XA易产出金属分离3）原剂污染产品4）低价易
22）原剂性质2）添加剂3）系统压强
求碳气化反应1273K总压2*105时气相CO衡浓度
解：C(s)+CO(g)2CO(g)
ΔrGm017070717447T Jmol
根式1273K时
LgKP0(170707+17447T)19147T
(170707+17447*1273)19147*12732109
KP01284
代入式
PcoP0√[(KP024)+ KP0*PP0] KP02
√[(128424)+1284*2*105101325]1970
φCO[ KP02+√[(KP024)+ KP0*PCPO0]* P0*100
(197*101325*105*100)(2*105)985
硅热原法反应制取金属镁
2MgO(S)+Si(s)2Mg(g)+SiO3(S)
已知反应ΔrGm061084625857 T Jmol
求原温度1300℃求应保持真空度
解：反应ΔrGmΔrGm0+2RTLn(PP0)
61084625857+38294 TLg(PP0)
t1300℃ΔrG0时
Lg(PP0)（610846+25857*1573）（1573*28294）389
(PP0)4087*104 P414 Pa
利铝真空原氧化钙反应：6 CaO(s)+2Al(l)3Ca(g)+3 CaOAl2 O3(s)
ΔrGm065998428875T Jmol
求：①反应1200℃进行需真空度？
②采10Pa真空度求CaOAl原开始温度
③样真空度（10Pa）列反应原
3 CaO（s）+2Al(l)3Ca(g)+Al2O3
ΔrGm070320726194T Jmol
试估算复杂化合物形成原作
解：①根等温方程ΔrGm0RTln（PcaP0）33 RTln（PcaP0）
ln（PcaP0）(65998428875T)3*8314T
T1200+2731473K时
ln（PcaP0）638→PcaP00001695
Pca(g)001695*10132517176Pa
真空度172Pa
②Pca(g)10Pa
Ln(10101325)1158264607T→T1272K
真空度10Pa时CaO铝原开始温度1272K（999℃）
③根等温方程
ΔrGm0RTln（PcaP0）33 RTln（PcaP0）
70320726194T3*8314T ln（PcaP0）
T14293K
知
1：产生气体产物热原程言降低系统压强相应降低生成物气态产品蒸汽压利原反应降低原反应开始温度
2：生成复杂化合物降低原产物活度利提高原效果相原效果降低原反应开始温度题中生成复杂化合物未生成复杂化合物相温度降4303℃
熔渣中SiO2碳原生成硅溶解金属液中w(si)20f(si)0333试求SiO2开始原温度（已知反应 SiO2(s)+2C(s)[Si]+2CO(g) ΔrGm058605038679T Jmol Pco15p0）
解：SiO2(s)+2C(s)[Si]+2CO(g)
ΔrGmΔrGm0+RTlnK
Kdsi（PcoP0）а(SiO2)wsi*fsi*（PcoP0）220*0333*1520150
ΔrGm0时SiO2开始原
ΔrGm0RTlnK
58605038679T19149*(0824T)15775
T1456K
试求高炉1450℃TiC(s)磷衡时铁水中钛溶解度已知铁水中钛磷均符合亨利定律质量百分数1假想溶液标准态时[Ti]+[C]TiC(s)ΔrG0 153623+5753T Jmol铁水含磷量43 余组成浓度1考虑eTii影响（铁水中铁活度系数参见附录中表5）
解：铁水中原钛碳反应
[Ti]+[C]TiC(S)
中碳饱溶液活度1TiC(S)活度1
K 1аTi1fTiW[ti]
W[ti]1 KfTi
LgW[ti] LgKLgfTi
LgK（15362319147*1723）（575319147）1625
LgfTieTiTi W[ti]+ eTicW[c]
eTicW[c]165*102*4307095
LgW[ti]1652+08070845
W[ti]0143
温度1500℃含碳51铁水中加入CaC2作炉外脱硫处理试求脱硫铁水低含硫量已知1500℃时石墨铁水中溶解度51时已知
CaC2（s）+[S] CaS+2C
C标准态石墨硫标准态符合亨利定律浓度1假想溶液
解：根等温方程 反应处衡时
K01f[s][W](S)
Lg[W](S LgK0 Lgf[s]
LgK0357794790147T1073191471039560479
Lgf[s]ess[W](S)+ eSC[W][C] ess[W](S)+ eSC[W][C]
28*102[W](S)+112*102*51
0028[W](S)+05712
式中考虑[c]f[s]影响
LgW[S]4920571254912
W[S]323*106
试求温度1123K总压时CCOCO2系统中气相COCO2衡成分
答案
解根式921123K时
代入式96a：
è 衡气相中CO68 5CO231 5
已知反应 NiO(s) + CO Ni(s) + CO2 DrGqT 关系：
DrGq 48325 + 192T J·mol1
求衡时CO温度关系
解
求T 1400 ℃ pO2分10511015Pa pO2pq分11051020时反应 2CO ＋O2 ＝ 2CO2 COCO2 值
1 pO2pq 标尺找出 pO2pq 105 点G作OG点连线
2 温度坐标轴 1400 ℃处作垂线OG 连线相交 F 点
连接C F 点 COCO2标尺相交交点读数1102求 COCO2 值
第十章
1生铁中硫钢发生_______磷钢______热脆冷脆
2高温分离提纯方法分两类___________ __________化学法物理法
3粗金属凝固程中杂质优先进入固相产物提高衡液相浓度方法__________________________________熔析精炼法区域精炼法定凝固法
4粗金属蒸发程中蒸发组分进入气相难蒸发组分分离方法_________________蒸发法升华法
5标准状态P223线位金属氧化物______元素氧化精炼时面
6影响氧化精炼程杂效果素_______________________________杂质性质温度熔渣成分金属相成分
7熔析程中影响提纯效果素_________________温度粗金属成分
8般金属中杂质分两类：类金属熔点降低类_______________金属熔点升高
9真空蒸馏程带贡献蒸馏温度_______进B值利分离方进行降低
10金属中杂质含量超定限度时物理化学___________会发生变化机械性
11火法精炼中化学法 基杂质金属化学性质加 入某种反应剂形成某种难溶金属 化合物析出___________ 造渣
12火法精炼中物理法师基两相衡时杂质金属两相间___________ 分配
13利杂质金属蒸气压粗金属蒸发程中易蒸发组份进入___________难蒸发组分分离——蒸馏精炼升华精炼 气相
14氧化精炼条件杂质元素氧作___________处金属熔体（溶液）中 溶质
15研究熔体（溶液）中化学反应时溶质标准态定采_________ 纯物质
16升高温度精炼杂反应_______ 利
17＼渣酸碱度影响渣中_______活度 氧化物
18杂质氧化产物碱性氧化物时炉渣应保持_________ 酸性
19 CO气泡形成应克服气相压力钢液熔渣层静压力形成气泡需_________表面
20铜铁硫亲势较铅锡锑等________
21程温度________晶温度提纯效果愈 愈接
22温度分布均匀体系中连续降温时先凝固部分凝固部分________组成
1升高温度利氧化精炼杂反应错
2降低钢液厚度利降低Pco相应降低钢中碳含量
3区域熔炼程中凝固速度越低越错
4强化液相传质速率素均提高提纯效果
5增加熔区长度利提高提纯效果
6采真空蒸馏降低工作温度提高分离效果
9
1硫化精炼：铜铁硫亲势较铅锑锡硫加入含铜铁述粗金属铜铁形成相应硫化物金属分离
2蒸馏法：基物质饱蒸汽压实现相互分离程
1简述影响区域熔炼效果素
11）区域熔炼次数2）熔区长度3）熔区移动次数4）
已知反应4[C]+(CrO4)3[r]+4CO ΔrGm093470661722T Jmol
现钢液成分W[r]18Ni9W[C]035进行氧化精烧系统中PCOP01
求[Cr][C]表示钢中溶解CrC
解：K0а[cr]3 (PCOP0)4а[c]4(fcrW[cr])3fcWc
lgK03lgfcr+3lgW[CR]4lgfc4lgW[c]
lgfcrecicrW[cr]+ecrcW[c]+ecrniWni
003*102*18+(12*103)*035447*102456*102
lgfc +eccW[c] +eccr W[cr]+ ecniWni 14*035+(24*18)+0012*90383275
lgK3*456*02+3lg18+4*02754lg035
01422+37658+1532+182376826
根等温方程lgK093470619147T+32224
32224682693470619147T
T934706(322246826)191471922K
已知列反应标准吉布斯变化
12Cu+12O2Cu2O (1) ΔrGm0(1)184576+780T Jmol
Co(s)+12O2CoO (2) ΔrGm0(2)245600+7866T Jmol
求1200℃时氧化精炼法铜中钴时终含钴量（设CoOCu2OCu均单质Co铜中活度参数见表103）
解：氧化精炼法钴反应
[Cu2O]+[Co] CoO(s)+2Cu
1200℃时钴反应标准吉布斯变化
ΔrGm0ΔrGm0(2) ΔrGm0(1) 245600+184576+（78667807）T
61024+059T61024+059*(1200+273)60155 Jmol
1200℃时 Lgk060155190147*1473213
k0135*102
表103知铜中溶解钴言γo154稀溶液γoγ
1（X[co]γ）135*102
X[co]1(135*102)*154481*104
Xb(WBMB)[ (WBMB)+(100WB)MB](MA100MB)（WB）
B浓度MAMB相
WB(100MB*XB)MA100*59*518*106635418*104
X(CO)481*105换成质量百分浓度000446
1200℃时氧化精炼法铜中钴时终含钴量000446
粗铜中含杂质硫加02氧化成SO2已知铜液反应
2[o]+[s]so2 (g) ΔrGm0107215+3448T jmol
[o][s]均符合亨利定律质量浓度1假想溶液标准态
求1200℃W[O]保持1气相中PSO2101Pa 时熔铜中残留硫量
解：K0(PSO2P0)(а[O]2а[S]2)
[o][s]均符合亨利定律质量浓度1假想溶液标准态
K0(PSO2P0)[s][o]2
[s] (PSO2P0) K0[o]2
LgK0(107215+3448*1473)(19147*1473)2
K0100
[s](101101325)001105
液铜中残留硫量01
已知Sncd合金含W[cd]1955k时cd锡中活度系数226（纯物质标准态）cd 饱蒸汽压P*CD333KpaSn饱蒸汽压13*106pa
求：955k时述合金中cd蒸汽压气相中镉锡摩尔βcdsn
解：sncd合金中物质摩尔分数（100g）
Xsn(991187)[(991187)+(11124)]0989
Xcd(11124)[(991187)+(11124)]0011
(1) PcdP[cd]** Xcd*γcd333*0011*226083 Pa
Psn P[sn]** Xsn15*106*09891286*106 Pa
Pcd Psnncdnsn 0831286*106645*105
βcdsn645*105(00110989)58*107
提高蒸馏效果热力学分析认采取什措施
解：（1）降低蒸馏温度（2）采真空蒸馏
温度800K氧化精炼法反应粗铅中锡
[Sn]+2PbO2PB(S)+SnO2
已知800K时反应①Sn(l)+O2SnO2(S) (1) ΔrGm0583877 Jmol
②Pb(l)+12 O2PbO(S) (2) ΔrGm0219660 Jmol
时已知800K时SnPb中γ023
（1） 加添加剂时Sn限度
（2） 设加入NaOH作溶剂熔渣中SnO2活度降105（纯物质标准态）试求Sn限度
解：反应[Sn]+2PbO2PB(l)+SnO2(s)
800K时铅标准吉布斯
ΔrGm0ΔrGm0（2）ΔrGm0（1）
144557 Jmol
800K时lgk0ΔrGm019147*8009437
Snpb中γ023稀溶液γ0γ
（1）1（xsnγ）3653*109 xsn12737*231588*106
Wsn(100WSNXSN)MPB(100*1187*1588*1015)2079106*109
(2) kаsno2(xsnγsn) xsn1588*1015
已知Cu2SSnSΔrGm0温度关系
Cu2S ΔfGm0(Cu2S)14274726TlgT+1201T jmol
SnS ΔfGm0(SnS)139846+6408T jmol
时已知280℃时CuSn 中溶解度W[cu]3求280℃锡加硫铜时铜含量
解：280℃时
ΔfGm0(Cu2S)14274726*553lg553+1201*5531157666 jmol
ΔfGm0(SnS)139846+648*5531040116
[SnS]+2[Cu]Cu2S(S)+Sn(l) ①
Sn(l)+S[SnS] ②
2[Cu]+S Cu2S ③
反应①③②
ΔrGm01ΔfGm0(SnS)+ ΔfGm0(Cu2S)11755
lgk10(1175519147*553)111
已知280℃时铜锡中溶解度W（cu）3质量分数
Xcu(3635)[(1003)1187+(3635)]00547
纯物质标准态时饱溶液中溶质活度1锡液中铜活度系数1005471830
[γ[cu]][Xcu]21k0112882
[γ[cu]Xcu]0279
Xcu0279183000152
WCU(100WCUXCU)MSN(100*635*00152)11870815
试计算炼钢炉渣组成45(CaO+MgO)25(SiO2+Al2O3+P2O5)25FeO5MnO (mol)温度1873K时钢液中锰衡浓度
解锰氧化反应：
[Mn]＋(FeO)＝(MnO)＋[Fe]
FeMnOFeO纯物质标准态
钢中锰符合亨利定律质量浓度1溶液标准态
钢液中[Mn]浓度f[Mn] ≈1
反应衡常数：
表102知：
图53述成份炼钢炉渣中1873K时
图58钢液锰浓度：
已知反应标准吉布斯变化：
(1)
264176 + 6466T J·mol1
(2)
184076 + 7799T J·mol1
求1200℃氧化精炼法铜液中铁衡浓度
解氧化精炼法铜反应：
[Cu2O] + [Fe] FeO(s) + 2Cu
1200℃时铁反应标准吉布斯变化：
103246 J·mol1
è Kq 4 57´103
表103知铜中溶解铁g0 195
稀溶液言g0 g0：
x[Fe] 112´105
换算成质量百分浓度00011
炼钢程中残余氧碳浓度关系
◆ 炼钢程反应106标准吉布斯变化：
1168T + 207
（式106）
◆ f[C]f[O]值碳浓度关
◇ 着碳浓度增加f[O]降f[C]增加
◇ [C]002~2范围f[C]f[O]积接1
è PCOPq时
m —— 衡碳氧积
◇1600℃碳含量太高（<05）m 00025 (0002~0003)（1550~1620℃温度范围）
设钽粉含C 02现加入Ta2O52400℃反应求C降0002产品残氧超015试求系统CO分压允许值
解式258外延应2400℃
2400℃时钽中
求：[C] ≤0002[O] ≤015
：
([C])([O]) ≤ 0002×0158
00003
： PCOPq ≤ 00003´015
45´105
PCO 45´105Pq 46Pa
è 系统中CO分压应46Pa
第十章
1 湿法分离提纯方法_______________________________________________沉淀法结晶法离子交换法机溶剂萃取法
2 沉淀程般指溶液中加入___________中某种组分形成难溶化合物析出化学试剂
3 结晶程指改变溶液__________条件溶液中某组分饱形成结晶析出程物理化学
4 沉淀结晶作_________________________杂质纯化合物
5 水解衡时溶液中残留金属离子活度数pH成__________直线关系
6 影响溶液中残留金属总浓度素沉淀剂衡浓度溶液中离子价态__________ ________温度溶液pH
7 水溶液中铁常方法______________氢氧化铁沉淀法
8 离子交换树脂结构包括________________________________高分子部分交联剂部分功团部分
9 离子交换树脂离子选择性通常离子_________表示选择系数
10保证分离效果离子交换程宜____浓度溶液中进行低
11分离柱状铜离子氢离子饱阳离子交换树脂基程_________________吸附淋洗
12常见萃取功基活性原子__________________原子氧磷氮硫
13冶金工业中目前常见萃取剂含_____________功基萃取剂氧磷氮
14萃取体系表示方法__________________________________萃取物水相组成机相组成
15萃取工艺程般分_______________________三阶段萃取洗涤反萃取
16实际溶剂萃取研究中般采________表示萃取衡时萃物质两相中分配情况分配
17利萃取等温线计算浓度________分配
18冶金工业中广泛中性萃取剂____________中性磷型萃取剂
19影响萃取衡素________________离子半径萃取剂浓度金属离子浓度酸度盐析剂
20
1 金属氢氧化物难溶水错
2 水解衡时pH越高残留金属离子活度越
3 溶液pH降低利沉淀程进行错
4 硫化物言溶液中金属离子衡浓度pH值升高升高错
5 水解沉淀言pH太范围变价金属高价离子低价离子易水解
6 部分沉淀言溶解度温度升高升高
7 总交换容量树脂交联度关交联度总交换容量
8 离子树脂功团间作力离子水合半径减减错
9 强碱性阴离子交换树脂阴离子相亲势离子离子水合半径减减错
10分离系数越两物质越易分离萃取选择性越
1 离子交换法：基固体离子交换剂电解质水溶液接触时溶液中某种离子交换剂中性电荷离子发生交换作结果溶液中离子进入交换剂交换剂中离子进入溶液
2 总交换容量：指单位干树脂中含功团交换离子总摩尔数
3 操作容量：指定交换条件达实际交换容量
4 溶剂萃取法：利机溶剂相混溶液相中某种物质提取出方法
5 萃取剂：种机试剂萃取物作生成种溶水易溶机相萃合物萃取时萃取物水相转入机相
6 稀释剂：萃取程中改善机相物理性质机溶剂
7 盐析剂：溶水相萃取金属离子络合机盐
8 络合剂：溶水相萃取金属离子生成种络合物配位体
9 萃合物：萃取剂萃取物发生化学反应生成易溶水易溶机相化合物
10饱容量：单位体积机相单位浓度萃取剂某种金属萃取力
1 离子交换树脂分？
2 简述影响选择系数素
3 简述溶剂萃取法意义
11） 强酸性阳离子交换树脂2）弱酸性阳离子交换树脂3）强碱性阴离子交换树脂4）弱碱性阴离子交换树脂5）螯合树脂6）两性树脂7）氧化原树脂
21）离子种类离子水合半径2）树脂类型交联度
3溶剂萃取具衡速度快分离效果处理力金属回收率高容易实现动化操作
第十二章
1 冶金门工程学科研究种素反应速率影响找出限制环节改进__________提高控制冶金程强度提高________实际操作生产率
2 冶金热力学研究冶金反应进行________限度
3 分子理微观研究反应速率机理称________微观动力学
第十三章
1 冶金中气固反应特点反应____________间进行固相流相
2 研究动力学务查明定冶金化学反应程__________征性采取措施进行强化控制步骤
3 浸出程总速率决定__________外扩散速度
1 致密固体反应物化学反应固体表面逐渐进行
2
影响气液固相反应速率素：搅拌速率影响浓度分压影响温度影响固体性质外界手段影响
简述完整气(液)固反应步骤
答：(1) 反应物 B(gl)流体相中通边界层反应固体产物E(s)表面扩散——外扩散
(2) 反应物B(gl)通固体生成物E(s)反应界面扩散——扩散
(3) 反应物B(gl)反应界面固体A发生化学反应——界面化学反应
(4) 生成物D反应界面通固体产物层外扩散
(5) 生成物D(gl)通边界层外扩散
气(液)固相反应述步骤连续进行总反应速度取决慢步骤
界面化学反应基步骤：
i) 扩散A表面BA吸附 A + B A·B
ii) 固相A转变固相E A·B E·D
iii) D固体E解吸 E·D E + D
步骤i)iii)称吸附阶段步骤ii)通称结晶化学反应阶段
简述反应时间加合定律：
气(液)固反应受气(液)体通边界层外扩散步骤气(液)体通固体产物层扩散步骤界面化学反应步骤混合控制时达某转化率R需时间等该反应分受述步骤单独控制时达相转化率需反应时间
十四章
双膜理条件反应动力学方程式处理—— 渣（锍）金属反应萃取等动力学研究
简述双膜理：
1 AB两相混合流动相
2 A相反应物浓度CA相界面浓度降C*A
A相边界层厚度d1扩散系数D1
3 相界面生成物浓度C*BB相浓度降CB
B相边界层厚度d2扩散系数D2
4 整液(气)液反应程包括三连续步骤：
◇ 反应物A相体相界面扩散
◇ 界面化学反应
◇ 生成物相界面B相体扩散
十五章
1湿化学法高温法制取粉体材料言根户求产品定______________________________时甚求__________粒度粒形粒度组成单晶体
2湿法冶金程言沉淀杂质溶液中回收金属时求结晶物粒度__________具良__________时减少表面吸附保证____________________较粗滤洗涤性回收率产品质量
3饱溶液中结晶首先形成核心般两种途径____________________ 均相成核异相成核
界半径r*形成界半径晶核吉布斯变化______________________________密切相关 固液界面张力晶体密度饱率（SS0）
4异相成核难易程度取决______________________________相容性两者晶体组成结构越相异相成核越容易 夹杂物粒度基底晶格结晶物晶格
简述晶粒长程步骤：
1 通流扩散达晶体表面
2 晶体表面吸附
3 吸附分子离子表面迁移
4 结合进入晶格晶粒长
十六章
冶金中电解程应：__________二__________ 溶液中提取金属粗金属合金中间产物中提取金属
生产实践中两类电解程：①__________②__________ 溶性阳极电解溶性阳极电解
离子电极导致新物质生成程历阶段①__________②__________③__________ 扩散电化学反应形成终产物
溶液充分搅拌时扩散速度电极反应扩散速度__________电极程决定__________ 快电化学反应速度
金属浸含该金属离子溶液中时溶液金属间便进行两相反程__________ 金属离子化进入溶液溶液中金属离子金属原
电极逐渐进行阴极极化时电极电势逐渐变金属衡电势更__________阳极离子便开始原阴极电流通 负
金属电流效率公式：__________ η*（）100bqIτ
简述金属溶液中析出三组成阶段
1 水合金属阳离子溶液体迁移双电子层中
2 放电程双电层密集部分发生阳离子脱水吸附电极表面进电子结合转变原子
3 金属中性原子进入金属晶格中者生成新晶核
造成电流损耗原：
1 阳离子放电
2 变价离子作
3 种原造成短路漏电
4 阴极已沉积金属重新阳极气体氧化
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第章
1 冶金原理研究容包括________________________冶金动力学冶金热力学冶金溶液
2 金属熔体指________________液态金属合金
1 冶金原理提取冶金基础科学应_______理方法研究提取冶金程解决关_____问题开拓____冶金工艺推进冶金技术发展指明方物理化学技术新
2 根组成熔体成分般冶金熔体分____________________________四种类型金属熔体熔渣熔盐熔硫
3 冶金原理具体冶金象分______冶金原理_____冶金原理钢铁色金属
4 根熔渣冶炼程中作熔渣分_________________________________四种生产实践中必须根种冶炼程特点合理选择_____具符合冶炼求物理化学性质冶炼渣精炼渣富集渣合成渣熔渣
5 熔渣______________重产物金属提炼精炼程
6 熔渣指种______熔合成熔体氧化物
7 ________作原料中某成分富集炉渣中便续工序中回收利富集渣
8 _______作捕集粗金属中杂质元素氧化产物金属分离精炼渣
9 造锍熔炼程中锍液滴熔渣中更沉降降低金属渣中损失求熔渣具较低___________________粘度密度渣锍界面张力
10 提高价金属回收率降低冶炼程耗必须锍具合适______物理化学性质
11 生产实践中必须根种冶炼程特点合理选择________具符合冶炼求物理化学性质熔渣成分
12 冶金程热力学解决问题：1）计算定条件根正负判断该条件反应否发________进行：2）计算定条件衡常数确定反应进行______3）分析影响反应衡常数进步提高________指明努力方预期方限度转化率
13数色冶金炉渣钢渣氧化物：________________________FeOCaOSiO2
14 高炉渣某色冶金炉渣氧化物：________________________CaOAl2O3SiO2
15 熔盐——盐熔融态液体通常指________ 机盐熔融体
16 高温冶金程中处熔融状态反应介质反应产物________ 冶金熔体
17
1 应熔盐着水溶液相似性质熔盐电解成铝镁衲锂等金属唯占导位生产方法错
2 软化温度低炉渣增加燃料耗量仅增炉料溶化量进步提高炉子高温度错
3 熔锍性质价金属杂质分离冶炼程耗等重影响
4 冶金熔体——高温冶金程中处熔融状态反应介质反应产物
5 金属熔体仅火法冶金程产品冶炼程中相反应直接参加者炼钢中许物理程化学反应钢液炉渣间进行
6 常见熔盐——碱金属碱土金属卤化物碳酸盐硝酸盐磷酸盐等组成
7 非金属熔体包括：熔渣熔盐熔硫
1 什事冶金熔体？分种类型？
2 什事富集渣？冶炼渣根区里？
3 什熔盐电解驴镁钠锂等金属唯占导位生产方法？
4 熔渣副作？
5 熔盐冶金应？
6 熔剂精炼中作？
1 火法冶金程中处熔融状态反应介质反应产物（中间产品）称冶金熔体分①金属熔体 ②熔渣 ③熔盐 ④熔锍四种类型
2 富集渣冶炼程中品味低矿通物理化学方法调高品味方法熔炼程产物颜料中某成分富集炉渣中便续工作回收利冶炼渣矿石精矿原料粗金属熔锍冶炼产物冶炼程中生成作汇集炉料中全部脉石灰分部分杂质熔融冶炼产物分离
3 铝衲镁锂等金属属负电性金属水溶液中电解沉积出熔盐电解成唯方法
4 熔渣炉衬化学侵蚀机械刷Þ 缩短炉子寿命炉渣带走量热量Þ 增加燃料消耗渣中含种价金属Þ 降低金属直收率
5 ①冶金领域熔盐金属合金电解生产精炼②熔盐电解法广泛应铝镁钠锂等轻金属稀土金属电解提取精炼③碱金属碱土金属钛铌钽等高熔点金属④利熔盐电解法制取合金化合物 铝锂合金铅钙合金稀土铝合金WCTiB2等⑤某氧化物料（TiO2MgO）熔盐氯化适合处理CaOMgO含量高高钛渣金红石⑥作某金属熔剂精炼法提纯程中熔剂例降低粗镁中非金属杂质某金属杂质采碱金属碱土金属氯化物氟化物混合熔剂进行精炼
6 ①镁中某杂质②熔融镁表面形成层保护膜镁空气隔绝防止燃烧
第二章
1三院系中界线低熔线转熔线两种区分两种性质界线三元系相图中规定___箭头表示低熔线降方___箭头表示转熔线温度降方单双
2渣型选择通常取决熔炼时冶金炉求达温度果熔炼温度较高渣型选择便___反渣型选择范围____宽窄
3________三元系十分重冶金炉渣体系该三元系相图研究数色冶金炉渣碱性炼钢炉渣性基相图Caofeosio2
4三元凝聚体系中存衡存相属___度数___43
5实际应中般______________________描述三元系相衡面投影图等温截面图
6_________反映体系指定温度处相图体系相态组成变化等温截面图
7般说三元相图中应______子三角形变点
8工业铝电解质含_______________________中______________熔剂________炼铝原料冰晶石氟化铝氧化铝冰晶石氟化铝氧化铝
9______硫化铜矿造锍熔炼产物组成CU2SFeS铜锍
10三元凝聚体系度数______体系衡状态决定温度两组元浓度 3
11完整表示三元系状态必须采______ 三维空间图形
12浓度三角形中顶点边引射线射线点含三角形余二顶点表示组元数量例______ 均相等
13三方棱柱体表示—— 浓度三角形底面垂直浓度三角形面坐标表示______温度
14简单三元低熔体系液相面固相面间围空间六______构成整体 结晶空间
15冷析晶程中断发生液固相间相变化液相组成固相组成断改变体系______变 总组成（原始熔体组成M点）
16直线规杠杆规液相点固相点体系点时刻必须处______ 条直线
17析晶阶段根液相点固相点位置确定______组成点位置 相
18利杠杆规计算出某温度体系中______ 液相量固相量
19般说三元相图中应变点______ 子三角形
20果原始熔体组成落某子三角形液相必定相应变点（低熔点）______ 结束析晶
21判断界线温度走规______ 连线规
22界线温度降低方______表示 箭头
23浓度三角形边线箭头三角形顶点（化合物组成点）指转熔点（转熔点指______ 低熔点
24浓度三角形部界线箭头二元低熔点指______ 二元转熔点指三元转熔点三元转熔点指三元低熔点 三元低熔点
25 三元低熔点划分独立三角形中温度______ 低点
26三元系中低熔______两种性质界线 转熔
27判定界线性质般方法______ 切线规
28______表示低熔线温度降低方______表示转熔线温度降低方 单箭头 双箭头
29三元相图中变点应子三角形该变点液相衡______连成 三晶相组成点
30转熔点定析晶程终点视______否应子三角形定 物系点
1等温截面图：定温度等温截面立体相图相截截面浓度三角形投影
2结晶区：液相面固相面间空间
3界线：两液相面相交空间曲线
4致熔融化合物：熔融时产生液相组成化合物固相组成完全相化合物
5温度高点规：界线相应连线相交交点该界线温度高点时该连线温度低点
6凝聚体系：含气相气相忽略体系
7致熔融化合物：果化合物加热某温度发生分解形成液相固相二者组成皆化合物固相组成该化合物致熔融化合物
1果三元系中生成致熔融化合物久该三元系划分成干独立简单子三元系
2致熔融化合物种稳定化合物二元化合物三元化合物
3C2SCSC3S2均致熔融化合物错
4电解温度960时三氧化二铝电解质中溶解度错
5FeS二元系相图知含硫量增导致铁熔点降低
6定温度着含铁量增加断铜铁合金相析出含铁量定时着温度降低铜铁合金会熔体中析出
7相律相衡中基规律般规律：fc￠+2中￠组分数错
8重心原理讲重心浓度三角形重心错
9．分析三元系相图程中注意：界线性质相应化合物性质没明显关系生成致化合物体系定出现转熔线生成致熔融化合物体系中定出现低熔线错
10火法冶炼程中渣型选择通常取决冶金炉求达温度果熔炼温度较高渣型选择范围窄错
1式说明绘制三元系状态图等温截面图步骤
2浓度三角形性质？
3简述重心原理
4分析实际三元系相图基步骤？
5分析复杂三元系中意熔体M冷结晶步骤？
1绘制该体系T4温度等温截面图步骤：首先图a中T4外等温线掉找出T4温度等温线界线交点d连接交点界线两边固相组成点构成接线三角形围成区域（L+B+C）三项区扇形区域AabACcdC分固相ABC液相衡存两项区（L+A）（L+B）（L+C）区域abcdea显然单液相区掉界线区域标出存物相样等温截面图
2浓度三角形性质等含量规等例规背规直线规交叉位规轭位规重心原理
3浓度三角形ABC中物系MNQ构成新物系P时物系P组成点必定落三角形MNQ重心位置重心原理
41）判断化合物性质
2）划分三角形
3）确定界线性质
4）判断变点性质
51）根点熔体M组成浓度三角形中找出M点位置
2）M点等温线确定熔体M开始结晶温度
3）根M点初晶面确定开始析出晶体组成
4）根M点子三角形确定冷结晶终点洁净中辽固相组成
6图生成三元化合物三元相图
(1)判断三元化合物N性质
(2)标出界线温度降低方
(3)指出变点KLM性质写出衡反应
(4)分析熔体12冷程
解：（1）N点(N)初晶面三元化合物致熔融化合物
（2）见图
（3）L点位相应子三角形CNB低熔点L→C+N+BM点位相应子三角形ACN低熔点L→A+C+N
(4)熔体1液相：1→(L→Nf2)g→(t→C+Nf1)L(L→C+N+B)固相：N→(N+C)d→(A+N+C)1
熔体2液相：2→（L+Bf2）C1→(L→A+Bf1)k(L+A→V+Bf0) →(L→N+Bf1)L(L→C+N+B)
试说明绘制三元系状态图等温截面步骤？
答：1面投影图中定温度外等温线温度高定温度部分界限（fe1）掉
2 界限定温度等温线交叉点（f）该界限应二组元组成连接形成结线三角形BfC
3掉余界限（EfEe2Ee3）
4液固相区画出系列结线
5标出相区衡物相
6边界规检查绘制等温面图
进行三元系中某熔体冷程分析时基规律？
答：1背规 2杠杆规 3直线规 4连线规
5 三角形规 6重心规 7切线规 8轭规等
分析熔体冷程时
a液相点总着温度降方移动液相点原始点固相点始终条直线原始物系点必定固相点液相点间间质量关系符合杠杆原理
b：结晶终时液相点固相点变化路径首位相连合条折线
C：包括三元转熔反应冷结晶程中果回吸组分析晶程中消耗完剩余液相发生穿越生成组元初晶区现象
8试根氧化钙二氧化硅三氧化二铝系相图说明组成(WB)氧化钙4053二氧化硅3294三氧化二铝1723氧化镁255熔渣冷程中液相固相成分变化
解：
炉渣∑WB9325需重新换算三组分(MgO计入CaO组分)100∑WcaO4620∑SIO23532∑Al2O31848炉渣组成点位ACSC2ASC3S2O点
组成点O渣冷渣系等温线示温度时开始析出C2AS相温度降时断析出C2AS相液相OOPE变化OP段析出二元晶C3S2C2ASP点进行转熔反应L+ C3S2 C2AS+CSPZ线段析出二元晶体CS C2ASE点析出三元晶体CS C3S2 C2AS固相成分C2ASabco变化
7判断变点性质？化合物性质界限性质关联？果某三元系中生成致熔融化合物该体系中出现转熔点？
答：浓度三角形中致熔融化合物组成点落初晶面致熔融化合物组成点落初晶面外
根变点相应子三角形相位置关系确定该变点性质低熔点转熔点
变点性质相应化合物性质界限性质没必然联系果某三元系中生产致熔融化合物该体系中出现转熔点
第三章
1般说发生相变时物质种性质会发生变化相变程热效应视原子间结合力变化标志
2液体性质结构究竟更接固态更接气态取决液体结构特点错
3液态金属固态金属原子间结合力差
4液态金属熔盐结构相均进程序远程序
4熔渣金属液中吸收害杂质硫磷力决定渣中存CaO
5温度种类熔体电导率影响相错
6结构起伏尺寸温度关温度越高结构起伏尺寸越错
7阴离子阳离子间库伦作力决定溶液热力学结构性质素
8数金属熔化电阻减温度升高减错
9金属液态固态原子分布答题相原子间结合力相
10熔盐熔化时体积增加体积增加错
11般认空穴作谐振子球状阴阳离子间形成空穴体积相熔融时体积膨胀量空穴分布均匀
12金属原子氧原子电负性相差越离子键分数越氧化物离解简单离子趋势越
13氧化物离解简单离子趋势取决氧化物中阳离子氧离子作力
14般说场强越氧化物酸性越强场强越氧化物碱性越错
单键强度越氧化物酸性越强反单键强度越氧化物碱性越强
15 种金属通常高价氧化物显示酸性两性低价氧化物表现碱性
16 着温度升高低聚物浓度降低错
17 温度种类熔体电导率影响相错
18 冶金熔体结构取决质点间交互作
19 冶金熔体结构：指冶金熔体中种质点排列状态
20 熔体结构取决质点间交互作冶金熔体物理化学性质结构密切相关
21 相固态气态液态结构尤冶金熔体结构认识够
22 冶金熔体具明显结构性质
1 典型晶体结构三种：_____________________________面心立方体心立方密堆立方
2 根氧化物氧离子行分______________________________酸性氧化物碱性氧化物两性氧化物
3 电荷半径活动性较阳离子争夺氧力弱种阳离子称_____便网离子
4 通常熔渣热力学模型____________________________分子理模型聚合物模型理想离子溶液模型
5 马森模型分___________________两种直链模型支链模型
6 熔体结构取决质点间_________交互作
7 金熔体物理化学性质_________ 密切相关 结构
8 通常情况冶金熔体结构性质更接_________固态
9 熔点附液态金属固态金属具相__________________ 结合键 似原子间结合力
10 原子热运动特性致相原子部分时间衡位（结点）附振动少数原子_________位跳跃方式移动 衡位衡位
11 金属熔体热度高温度具_________结构 准晶态
12 熔体中接中心原子处原子基呈_________分布晶体中相（保持程序）稍远处原子分布_________ 序 序
13 熔渣氧化力决定中未SiO2酸性氧化物结合_________浓度 FeO
14 熔渣金属液中吸收害杂质SP力决定渣中存_________ CaO
15 _________情况熔渣视理想溶液 稀溶液
16 _________表示阳阴离子间作力——阳离子静电场强 zcd2
17 酸性氧化物阳离子静电场强般10´1012m2场强越氧化物酸性_________ 越强
18 碱性氧化物阳离子静电场强般06´1012m2场强越氧化物碱性_________ 越强
19 种金属通常高价氧化物显_________低价氧化物显_________酸性两性 碱性
20 渣中阳离子阴离子分布显示_________出现序态离子团微观均匀性
1冶金熔体结构：指冶金熔体中种质点排列状态
2成网离子：电荷半径电离势阳离子争夺氧力强
1熔体聚合程度表示熔体结构关系？
2简述捷母金理想离子溶液模型点
3简述弗鲁徳离子溶液模型点
1熔体聚合程度通常衡常数表述衡常数越聚合程度越高衡常数越聚合程度越低
21）熔渣完全离子组成包括简单阳离子简单阴离子复杂阴离子
2）熔渣中阳离子阳离子阴离子阴离子混合分理想混合
31）熔渣完全离子组成包括简单阳离子简单阴离子复杂阴离子
2）阳离子阳离子阴离子阴离子混合分理想混合
试分析BaOAlO键性质？
解：判断键性质首先计标离子键分数
离子键分数1exp[14(xAx0)2] xAx0分表示金属（准金属）原子积原子电负性
教材P60求32知 x0344 xBa098 xAl161
BaO言
离子键分数1exp[14(098344)2]1exp(1626)0803
AlO言
离子键分数1exp[14(161344)2]1exp(0837)0567
某矿渣成分（wb）FeO 133MnO 51CaO 382MgO 147SiO2 281P2O5 O6分捷姆金弗鲁德理想离子溶液模型计算渣中FeO活度
解：1 捷姆金理想溶液模型：
假定熔渣中存Fe2+Mn2+Cu2+Mg2+O2SiO4PO43
氧化物
FeO
MnO
CaO
MnO
SiO2
P2O5
wb
133
51
382
147
281
06
物质量
0186
0072
0682
0368
0408
0004
溶液中碱性氧化物列反应离解相应金属阳离子氧阴离子
FeOFe2++O2 MnOMn2++O2 CaOCa2++O2 MgOMg2++O2
金属阳离子物质量分：
n(Fe2+)n(FeO)0185 mol n(Mn2+)n(MnO)0072 mol
n(Ca2+)n(CaO)0682mol n(Mg2+)n(MgO)0368 mol
∑ni+ nFe2++ nMn2++ nCa2++ nMg2+1037 mol
复合阴离子生成反应：
SiO2+O22SiO44 P2O5+3O222 PO43
n(SiO44)n(SiO2)0468 mol n(PO43)2n(P2O5)0008 mol
熔渣中O2物质量碱性氧化物离解出O2物质量减复阴离子生成消耗O2物质量
n(O2) n(FeO)+ n(MnO)+ n(CaO)+ n(MgO) 2n(SiO2)3 n(P2O5+)
0359 mol
∑ni n(SiO44)+n(PO43)+n(O2)
0835 mol
X(Fe2+)n(Fe2+)∑ni+0142
X(O2) n(O2)∑ni0428
炉渣FeO浓度a（FeO）x(Fe2+)*x(O2)0142*04280016
2弗鲁德理想溶液模型离子摩尔分数表达式：
xiv+viniv+∑viniv+ xjvvinjv∑vjnjv
式中vivj分第i种阳离子第j种阴离子电荷数
X(Fe2+)2 n(Fe2+)[2 n(Fe2+)+2 n(Mn2+)+ n(Ca2+)+ n(Mg2+)]
2*0185(2*1307)0142
X(O2)2 n(O2)[2 n(O2)+4 n(SiO44)+3 n(PO43)]
2*0359(2*0359+4*0468+3*0008)0275
炉渣中FeO活度：x(FeO) x(Fe2+)*x(O2)0142*02750039
什种金属低价氧化物呈碱性高价氧化物呈酸性？
答：氧化物阳离子O2Zaar a14*1010m均确定值Zad2表示阳离子阳离子间作力称阳离子静电场
Zad2 Za(rc+ra)2
显然阳离子电荷数半径越静电场强越着阳离子静电场强增阳离子氧离子作时氧化力增强MeO键价键成分增长氧化物离解简单离子趋势减利复合粒子形成
金属焙烧熵融化热远蒸发熵蒸发热说明液态金属什方面接固态金属什？
答：应金属热度高温度具准晶态结构熔体中接中兴原子处原子基呈序分布晶体中相稍远处原子分布序
试较液态金属固态金属液态金属熔岩结构异点
答：
相点
点
液态金属
相结合键
呈序性远呈序性
固态金属
似原子间结合力原子热运动致相
远呈序性
相点
点
液态金属
呈序性远呈序性
熔岩
少两种阴阳离子组成体积必须保持电中性样结构
熔岩熔化时体积增离子间距离反减什？
答：熔岩熔化时体积增加体积增熔岩熔化时空穴生成
熔体聚合程度表示？熔体结构关系？
答：采四次配位阳离子拥非桥氧数目描述熔体聚合程度般符号NBOT表示四次配位阳离子通常Si4+离子熔体NBOT值OSi关OSi较NBOT值越说明熔体中非氧桥越少熔体混合度越高反OSi越NBOT值越熔体聚合程度越低
NBOT[2n(O2)4n(Si4+)]n(Si4+)
第四章
1金属熔体密度中溶解元素种类关种物理化学性质相金属形成金属熔体时密度具加性_______________
2黏度缓增急剧增转变温度常称_________温度熔化性
3定范围导电性越极间距离越电流效率_____越高
4熔渣导电率温度增加______增
5金属熔体沉渣接触时二者间_________太金属易分散沉渣中造成价金属损失界面张力
6着温度升高表面张力______减
7______等元素铁液表面活性物质NOS
8阳离子半径越表面张力越____
10电解质碳素材料润湿性电解质组成____________关添加剂温度
11液体固体材料间界面张力越接触角______液体固体润湿性____越越
12 时液体固体润湿性________时液体固体润湿性差______时固体液体完全润湿________时固体完全液体润湿
13铜镍硫化矿造锍熔炼程中存两熔体_____________熔锍熔渣
14冶金熔体固态物质完全转变成均匀液态时温度______ 熔化温度
15冶金熔体冷时开始析出固相时温度______ 凝固温度凝固点
16高硅渣高钙渣两种渣型______氧化镁磁性氧化铁害作 抑制
17高钙渣熔化温度高硅渣______ 低
18密度影响金属熔渣熔锍熔渣金属熔盐分离影响金属______ 回收率
19熔融金属密度原子量原子半径______关 配位数
20层流流体中流体数互相_____流体层组成 行
21粘度意义单位速度梯度作行液层间单位面积______ 摩擦力
22升高温度利克服熔体中质点流动碍______ 粘流活化
23数冶金熔体粘度温度关系均遵守______关系式 指数
24温度降低时酸性渣中质点活动力逐渐变差粘度缓______ 升
25熔锍粘度远______熔渣粘度熔融金属熔盐较接
26熔渣电导率差取决中氧化物______ 结构
27熔渣电导率着______增加增 碱度
28熔锍电导率远______熔盐熔渣电导率明显______金属熔体电导率高低
29定组成熔盐熔渣降低粘度利离子运动电导率______ 增
30溶液中组分浓度梯度作高浓度区低浓度区流动______ 扩散
31存着浓度梯度扩散程中扩散系数称______ 互扩散系数
32温度升高扩散系数______ 增
33熔体中组元扩散系数着熔体粘度增高______ 减
34着温度升高表面张力______ 减
35表面活性物质纯粹状态时表面张力______
1冶金熔体熔化温度：指固态物质完全转变成均匀液态时温度
2表面活性物质：导致熔剂表面张力剧烈降低物质
1冶金熔体熔化温度组成关错
2熔渣熔化性温度决定冶炼时采温度制度
3熔体温度着温度升高减
4金属熔体密度中溶解元素种类浓度关错
5熔盐电解程中定电流密度温度极间距离起决电解质导电率
6酸性氧化物浓度增加导致熔渣电导率降
7电导率越熔体导电性越
8熔体中组分扩散系数温度熔体组成黏度关错
9质点间键强度越液体表面张力越
10温度升高界温度时汽液相界面消失液体表面张力零
11种金属卤化物表面张力序：溴化物﹥氯化物﹥氟化物错
12温度种类熔体导电率影响相错
13润湿性容易发生阳极效应错
14熔渣金属液间界面张力熔渣金属渣组成温度关
1什熔化温度？什熔渣熔化性温度？
1熔化温度指固态物质完全转变成均匀液态时温度熔渣熔化性温度指黏度缓增急剧增转变温度
试利熔渣等粘度曲线图（p1942）估计组成（wb）CaO 380SiO2 3839Al2O3 160MgO 283高炉渣1500度时粘度果温度提高1900度熔渣粘度降低？
解： 炉渣总组成w（B）9522需重新换标组分100：
∑w(CaO) w(CaO)+w(MgO)(380+283)95224288
W(SiO2)4023 w(Al2O3)168
查412 1500度时η07PaS
温度提升1900度查412η01+005*03040138PaS
试利加性规计标1400度时组成（wB）：CaO 35SiO2 50Al2O3 15表面张力等表面张力曲线图结果（p97图423）进行较
解：首先计标组成摩尔数（100g炉渣计）
n(CaO)35560625mol n(SiO2)50(281+16*2)0832mol n(Al2O3)15(2*27+3*16)0147mol
x(CaO)0625(075+0832+0147)0390
x(SiO2)0832(075+0832+0147)0518
x(Al2O3)0147(075+0832+0147)0092
根加性规δ∑xi*δi
δ(CaO)052NM δ(SiO2)040NM δ(Al2O3)072NM
δ039*052+0518*040+00920467 NM
利插法查（p97 423）
δ042 （1600度）
较知1400度时黏度高1600时
试计标800℃铝夜1200℃铜液1650℃铁液黏度关数见表
金属
熔点℃
η mpas
Aqmpas
Eqkjmol1
Al
660
118
01492
165
Cu
1048
450
03009
306
Fe
1536
495
03699
414
解：根阿罗尼乌斯表达式 ηAqexp(EnRT)
ηAl80001492exp(1659314*1073)01495 (Pas)
ηCa120003009exp(3068314*1473)03041 (Pas)
ηFe165003699exp(4148314*1923)03789 (Pas)
实验测组成（WB）CaO425sio2425MgO95Al2O355熔渣温度黏度表试求出黏度温度指数方程黏流活化
t℃
1300
1350
1400
1450
1500
ηpas
163
134
109
091
075
解黏度温度黏流活化关系
η Aqexp(EnRT)
Lnη EnRT+LnAq
现计标温度Lnη（1T）*104表计标Lnη（1T）*104作图图①
En( Lnη1 Lnη2)(T11T21)*104
8314*（041+009）(6258)*104103925 Jmol
t℃
1300
1350
1400
1450
1500
Tk
1573
1623
1673
1723
1773
1T
635*104
616*104
5977*104
5804*104
564*104
EnR *1T
7938
77
7471
7255
705
Lnη
0489
0293
0086
0094
0288
LnAq
7449
7407
7384
7349
7388
Aq
582*104
6070*104
6204*104
6432*104
6503*104
Aη[(582+607+6204+6432+6503)5]* 104
6206*103
黏度温度指数方程
η6204*103exp(103925T)
黏流活化103925 Jmol
采线性回
Lnη EnR *1T+Ln Aη
YA + Bx(Y LnηA LnAη)
A6426 B108979
B EnR
En8314*B90605 Jmol
A LnAη AηeA1624*103
采指数回
YA*eBx
LnyLnA+Bx AAη BEaR X1T
K℃
1300
1350
1400
1450
1500
TK
1537
1623
1673
1723
1773
(1T)*104
6357
6161
5977
5804
5640
η
163
134
109
091
075
R0997 A16913*103 B10820832
BEηR EηB*831489964Jmol
指数方程：η16913*103Exp(89964T)
高炉低钛渣成分（wb）TiO2 20CaO 4611SiO2 3573MgO 399Al2O3 999毛细法测渣中硫扩散系数表试求硫扩散系数温度关系式扩散活化
t℃
1350
1400
1450
1550
1550
Dnm2*s1
196
242
340
469
635
解：扩散系数温度关系
DAηexp(EηRT)
两边取数
LnDLnAη EηRT
LgDLgAD2303Ed (2303*R*T)
LgDA+BT(A LgAD BEd (2303*R))
已题目表格中数计标LgD（1T）*104作图求式作图数表（Lgη（1T）*104）数
t℃
1350
1400
1450
1500
1550
Tk
1623
1673
1723
1773
1823
（1T）*104
616
598
580
564
549
Dnm2*s1
169
242
340
469
635
Lgk
877
862
847
833
802
线性回
Ya+bx
里y Lgk a LgAD b Ed (2303*R) x1T
a353 b850806 r099993
扩散系数温度关系
LgD353850806T850806T353
EAb*(2303R)850606*2303*831416290503(Jmol)
根CaOAl2O3SiO2系熔渣等黏度曲线（图412）分讨碱度021时增Al2O3含量熔渣黏度影响解释原
解：碱度02时CaOSiO202时时等黏度曲线SiO2Al2O3边行增Al2O3含量熔渣黏度没影响
CaOSiO21时 增Al2O3含量熔渣黏度减原低碱度情况Al3+取代硅氧阴离子中si4+形成硅铝氧阴离子Al2O3呈碱性碱度1时增加熔渣中Al2O3含量熔渣溶化性温度增加粘度增加
1什熔化温度？什熔渣熔化性温度？
解：熔化温度指固态物质完全转变成均匀液态时温度熔渣熔化性温度指黏度缓增急剧增转变温度
表面活性物质元素铁液表面活性物质？
解：剧烈降低溶剂表面张力物质表面活性物质表面活性物质纯粹状态时表面张力OSN铁液表面活性物质
实验发现某炼铅厂鼓风炉炉渣中存量细颗粒铅珠造成铅损失认什原引起采取措施降低铅损失？
解金属熔体熔渣接触时两者界面张力太金属易分散熔渣中造成价金属损失两者界面张力足够时分散熔渣中金属微滴会聚集长沉降熔渣分离
造成该厂铅损失原鼓风炉炉渣铅熔体两者界面张力太采取措施调整炉渣组成
第五章
1高炉冶炼炼钢生产中高碱度渣利金属液中硫磷脱
2般说酸度等1渣属碱性渣
3熔渣中三氧化二铁含量越低熔渣氧化性越强错
4着熔渣氧势碱度提高温度降低熔渣氧化性降低错
5熔渣氧化性中提供氧组分含量关
6着CaO含量增硫容迅速增
7氧化渣阻隔炉气中氮金属液作
1熔渣碱度：指熔渣中碱性氧化物含量酸性氧化物含量
2熔渣酸度：熔渣中酸性氧化物氧质量碱性氧化物氧质量
3氧化渣：指接触金属液供氧中杂质元素氧化熔渣
4原渣：金属液中吸收氧金属液发生脱氧程熔渣
1熔渣氧势熔渣氧化力标志值越熔渣氧化力______越强
2般说着温度升高硫容_______增
3熔渣碱度酸度表示炉渣酸碱性______ 相强弱
4熔渣化学性质决定中占优势氧化物显示______ 化学性质
5熔渣中碱性氧化物酸性氧化物浓度______表示熔渣碱度酸度 相含量
6高炉渣碱度1渣______碱度1渣______ 碱性渣 酸性渣
7炼钢渣碱性渣碱度约______ 2~35
8色冶金中惯______表示熔渣酸碱性 酸度（硅酸度）
9离子理中渣中O2 活度作熔渣酸碱性______ 活度越熔渣碱度越反活度越熔渣酸度越 量度
10熔渣分两种：______ ______ 氧化渣原渣
11熔渣供氧力吸收氧力取决熔渣中金属液中______相 氧势
12熔渣中氧势金属液中氧势时炉渣______ 氧化性渣
13熔渣中氧势金属液中氧势时炉渣______ 原性渣
14熔渣氧化性渣中______含量进行表征 提供氧组分
15钢铁冶金中渣中______含量表示熔渣氧化性 氧化亚铁（FeO）
16离子溶液模型作计算熔渣组元______ 活度
17典热力学模型——假定硅酸盐熔渣中种______间存着聚合型化学反应衡利类聚合反应衡常数计算熔渣组元活度 复合阴离子氧离子
18碱度高时A12O3呈酸性渣中CaO结合aSiO2着A12O3含量增加_____增
19碱度低时A12O3呈碱性渣中SiO2结合aSiO2着A12O3含量增加_____减
20统计热力学模型——利统计方法分离子间作（混合热表示）离子分布组态计算离子溶液形成偏摩尔焓变量偏摩尔熵变量计算出熔渣组元_____ 活度
1熔渣氧化性表示？
1熔渣氧化性表示熔渣金属液接触时熔渣金属液提高氧力般熔渣中提供氧含量表示
2什熔渣碱度酸度？
2熔渣碱度指熔渣中碱性氧化物含量酸性氧化物含量
熔渣酸度：熔渣中酸性氧化物氧质量碱性氧化物氧质量
工厂炉渣组成（WB）sio2445CaO138FeO368MgO49试计标该炉渣酸度碱度
解：R（Wcao+WMgo）WSIO2(138+49)445042
r∑Wo(酸性氧化物)∑Wo（碱性氧化物）
Wo(sio2)[Wo(CaO)+Wo（MgO）+Wo(FeO)]
(445*3260)(138*1656+368*16718+49*1640)
168
已知某炉渣组成（WB）CaO 2078 sio22050 FeO3886 Fe2O3498 MgO1051 MnO251 P2O5167试四种碱度表达式计标该炉渣碱度
解1) RWcao WSIO2
207205101
2)Al2O3 MgO含量较高渣
R Wcao（WSIO2+WAL2O3）
R( Wcao+WMgO)( WSIO2+WAL2O3)
题中Al2O3仅MgO含量较高
R( Wcao+WMgO) WSIO2
（2078+1051）2050153
3）含P2O5 较高渣
RWcao （WSIO2+WP2O3）
2078(2050+167)094
4)般炉渣考虑CaOsio2碱度影响考虑氧化物MgOMnOP2O5Al2O3等碱度影响
R（Wcao+WMgo+WMNO）( WSIO2+ WAL2O3+ WP2O3)
(2078+1051+251)(2050+0+167)152
利CaOAl2O3SiO2系等溶度曲线图求1600℃时组成（WB）CaO26sio243MgO4Al2O320P2O57熔渣中SiO2 Al2O3活度
解：设熔渣100g
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
P2O5
WB（g）
26
43
4
20
7
MB
56
60
40
102
142
Nb(mol)
0464
0717
01
0196
0049
Xb
0304
0470
0066
0128
0032
表中数
∑xCaOx(CaO+MgO)0370
∑xSiO2 x(SiO2+ P2O5)0502
x Al2O30128
CaOAl2O3SiO2等活度曲线图查：
аSiO202+025024
аAl2O3003+00230037
已知某熔渣组成（WB）：CaO 35 Sio220 FeO20 Fe2O34 MgO 5 MnO8 P2O5 8试利CaOFeOSiO2系等活度曲线图求1600℃时渣中FeO活度活度系数
解：教材图59中熔渣组分浓度摩尔分数（xB）表示需先算出组分摩尔数摩尔分数（100g熔渣计）
CaO
Sio2
MgO
FeO
MnO
P2O5
nB
0625
0333
0124
0329
0113
0056
XB
0402
0211
0078
0208
0072
0036
表中数：
∑x CaOx(CaO+MgO+MnO)0546
∑X Sio2x(Sio2+ P2O5)0246
59氧化铁活度аFeO0663
аFeOx FeO*γFeO→γFeO319
已知某炉渣碱度25x FeO15试利CaOFeSiO2系等活度曲线图求1600℃时熔渣中FeO活度活度系数
解：x CaO X Sio225
x CaO+ x Sio2+x FeO1
x CaO1 x Sio2015
25 x Sio2+ x Sio21015 x Sio20243243
x CaO607
查图59аFe061
аFeO x FeO*γFeO→γFeO061015407
什熔渣碱度酸度？
答：碱度——熔渣中碱性氧化物含量酸性氧化物含量（质量）R（BV）表示R>1呈碱性R<1呈酸性
酸度 —— 熔渣中结合成酸性氧化物氧质量结合成碱性氧化物氧质量般 r 表示般说酸度等1渣属碱性渣
某铅鼓风炉熔炼炉渣成分（质量百分数）：SiO236CaO10FeO40ZnO8试计算炉渣酸度
解：炉渣中酸性氧化物SiO2碱性氧化物CaOFeOZnOSiO2含量高渣中视碱性氧化物炉渣酸度
该炉渣酸性渣
熔渣氧化性表示？
答熔渣氧化性表示熔渣金属接触时熔渣金属液提供氧力般熔渣中提供氧组分含量表示
熔渣氧化性中提供氧组分含量关氧化物活度表示熔渣中аO2值中种氧化物数量种类关аO2表示熔渣氧化性
第六章
1减系统总压强利反应生成物方进行错
2反应衡常数值温度升高增
已知反应：Ni(CO) 4(g)→ Ni (s) + 4CO (g) 标准吉布斯变化DrGq温度关系
DrGq 133860 – 3681T J·mol–1
试分析：（1）分300K400K时标准状态否利述反应制取金属镍
（2）400K时反应进行限度系统中总压力pq时Ni(CO)4 转化成镍粉理转化率
（3）进步提高理转化率途径
解：（1）温度300K时： DrGq +23430 J·mol–1
400K时： DrGq –13380 J·mol–1
标准状态300K时反应发生成金属镍方进行
400K时反应发生成金属镍 方进行
根等温方程
400K时 559
反应进行系统中 达559时达衡
400K时反应进行限度 559
（3）进步提高转化率途径：根计算反应KPq 值温度升高增
400K时： KPq 559
450K时： KPq 48×103
提高温度提高转化率
钛冶金中钛原料制金属钛首先原料中TiO2转化TiCl4试根热力学分析提出方案
解
（1）方案：
TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)
DrGq 199024–5188T J·mol–1
373K时： DrGq +179672 J·mol–1KPq 676×10–26
1273K时： DrGq +132980 J·mol–1KPq 346×10–6
è 工程易达温度范围方案 TiO2转化TiCl4
（2）方案二：
TiO2(s)+C (s)+2Cl2(g)TiCl4(g)+CO2(g) (CO)
DrGq –194815–5330T J·mol–1
373K时： DrGq –214696 J·mol–1KPq 11×1030
1273K时： DrGq –262666 J·mol–1KPq 60×1010
è 工程易达温度范围方案二 TiO2转化TiCl4
第七章
1研究生成分解反应热力学条件_______________重务冶金材料工程
2冶金中常______作评价金属氧化物相稳定性标志氧势
3金属氧化物稳定性温度升高_______降低
4金属氧化物分解压着温度升高________增
5温度570℃时Fe氧化成Fe2O3序______________________Fe FeO Fe3O4 Fe2O3
6化合物加热定温度时定真空条件分解种更简单化合物（金属）气体种程_________ 分解反应
7DfG*– T 直线斜率取决反应前气体________ 摩尔数变化
8DfG*－T 直线式截距斜率均温度关_______ 常数
9凝聚态金属氧反应生成凝聚态氧化物时DfG*－T 线斜率正体相等直线________倾斜线间致行
10物质加热发生相变（熔化升华气化）时吸收热(DtrH q ＞0)液相(气相)焓固相(液相)焓高出DtrH q ( J· mol1)物质熵值_______ 增
11物质气化熵远熔化熵直线斜率沸点处熔点处变化率_______
12氧化物（Ag2OHgO等外）冶炼温度范围DfG*皆_______ 负值
13温度氧化物稳定性影响_______ 直线斜率特性确定 DfG*－T
14COCO2外氧化物DfG*值皆温度升高_______ 增
15意两氧化物DfG*－T 直线位置低氧化物中金属元素低价氧化物直线位置高氧化物中_______氧化物中金属元素原出 夺取氧
16DfG*愈负氧势_______氧化物稳定性愈图中DfG*－T 直线位置愈低 愈
17位置COH2C氧化曲线低氧化物COH2C原位置更低金属作原剂_______ 金属热原
18氧化物DfG*－T 直线斜率常出现两直线相交情况交点温度反应_______ 转化温度
19应吉布斯图时应注意标准状态物质______注意DfG*－T 直线式适温度范围 相态
20氯化物 DfG* – T 线图中位置愈______稳定性愈高该元素氯亲势愈 低
21标准状态指定温度位图中较______位置金属位部金属氯化物中原出 低
22碳______作金属氯化物原剂
23硫化物 DfG* – T 线图中位置愈低稳定性______ 愈高
24氢般_______作金属硫化物原剂
25定温度氧化物生成–分解反应达衡时产生氧气分压______ 氧化物分解压
25氧化物分解压愈氧化物愈稳定______分解析出金属 愈容易
26分解压愈氧化物愈稳定分解需更高温度更高______ 真空度
27化合物分解出气体产物止种分解压______ 气体产物压力
28氧化物分解压着温度升高______ 增
29金属氧化物PO2 – T 线PO2 – T 图中位置愈低分解压愈该氧化物______愈稳定
30氧化物分解压PO2(MeO)系统中氧分压PO2相等时温度______ 开始分解温度（T开）
1标准生成吉布斯：指定温度标准压强标准态单质反应生成1moi标准态该化合物时反应吉布斯变化
2氧化物分解压：定温度氧化物生成分解反应达衡时产生气体分压
3开始分解温度：指氧化物分解压系统中氧分压相等超该温度MeO开始分解温度
4化学沸腾温度：分解压气相总压相等致分解反应急剧进行时温度
1总压强定情况化合物标准摩尔生成吉布斯温度变
2氧氧化物中越出趋势越氧化物越稳定
3氧势图知位置较低氧化物克作氧化剂位置较高金属氧化错
4金属氧化物氧势均温度升高体成直线增加
5金属氧化物言温度越高金属氧亲势越错
6氧化物分解压分散度关粒度越细表面张力越错
7氧化物活度降低分解压降低
8浮氏体完全熔化温度起决中含氧量
研究生成–分解反应意义：
1解种化合物分解条件
2较种化合物相条件稳定性高低
3生成–分解反应热力学数求出种氧化–原反应热力学数
已知反应Cd+O22CdO(S) ΔrGm*729410+418T Jmol(10001379K)
反应Pbl+O22PbO(S) ΔrGm445588+215T Jmol(7601400K)
试绘制出氧势线较CdOPbO相稳定性
解：先求出CdPb(l)ΔrG*
Cd+O22CdO(S)→2Cd+O22CdO(S)
ΔfGm*2ΔrGm*1458820+836T Jmol(10001379K)
Pbl+O22PbO(S)→2Pbl+O22PbO(S)
ΔfGm*2ΔrGm891176+430T Jmol(7601400K)
作氧势图首先定温度范围选择定温度值计标出ΔfGm*作ΔfGm*T图
Cd
T(K)
1000
1100
1200
1300
1397
ΔfGm* Jmol
622820
539220
455620
372020
305976
Pb
T(K)
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
ΔfGm* Jmol
547176
504176
461176
418176
375176
332176
289176
图中出CdO较PbO稳定
根氧势图分析分1000℃1800℃标准状态降MgO原成金属镁时供选择原剂600℃时标准状态金属锌氧化成ZnO供选择原剂
解：根氧势图RTLn(PO2P*)温度图中位方线中MeOZn氧化成ZnO位方MeZnO原Zn
1000℃时位Zn方Zn原：CNaSiTiCeAlLiMgCa等
1800℃时曲线趋势表示物质ZnO原Zn
600℃标准状态CaOCu2OFe2O3PboNiOFe3O4CO2H2OFeOCO等均Zn氧化ZnO
试根氧势图坐标1073K时系统中时系统中PCOCO2分10310103时系统中LgPO2Po
图先连接Pcoco2示值c点线T1037K相交点点O点相连连线申Po2poPo2 P0值
Pcoco2103→Po2P010118→lg(Po2po)11
Pcoco210→lg(Po2po)18
Pcoco2103→lg(Po2po)237
试解释Na2OMgOΔfGmT线转折点原？
解：4Na+O22Na2O A(s)+B(g)AB(s)2Mg+O22MgO 说
Po2P0f(T)关系曲线条连续曲线温度升定时化合物反应物某温度发生相变相变热产生Po2P0f(T)曲线温度发生转折
根吉布斯亥姆霍兹等温方程参加反应物均处标准状态
dln kp0Dtdln(p0pB)ΔH0Kt2 (式中ΔH0物质均处标准状态时等压反应热)
式知相变发生温度范围ΔH0值视作常数ln(p0pB)T关系滑连续曲线发生相变时Δn0相变温度区发生突变dln(p0pB)dT发生突变相变温度发生转折转折方决定ΔH0增减
反应物熔化时生成离解反应视列反应代数
A(s)+B(g)AB(s) ΔH10
A(s)→A(l) ΔtusHA0
A(l)+B(g)AB(s) ΔH20
熔化吸热反应ΔfusHA0>0
ΔH10ΔtusHA0>0ΔH10>ΔH20
说反应物A熔化焙烧温度时ΔH0突然变dln(p0pB)dT突然变ln(p0pB)T曲线转折温度高反应物A熔化温度时曲线变陡
理生成物AB熔化时ΔfusHAB0>0熔化温度处ΔH0突然增ln(p0pB)T曲线转折温度高AB熔点时曲线变坦
试根式ln po2(MeO)ΔfGm*(MeO)+lnP0说明氧势RTln(po2p0)中po2项物理意义
解：Po2氧化物MeO定温度离解压氧分压
已知反应Li2CO3Li2O(S)+CO2ΔrGm03258312884T Jmol(10001125K)
试求（1）分解压温度关系
（2）气相Pco2总压分02p0p0时计标开始分解温度化学沸腾温度
（3）1mol Li2CO3置224L密封容器中控制温度700℃求Li2CO3分解压
解：（1）ln Pco2lnp0ΔrGm0RT ln(Pco2 p0)39191T+3469
ln Pco2ΔrGm0RT+ lnp0(2884T325831)8314T39191T+462
(2)Pco202P0时
39191T363→T10796K
Pco2 P0时
T11299K
(3)T700℃时
ln Pco239191(700+273)+462 Pco23728Pa
根克拉伯龙方程
PVnRT nPVRT3728*224*1038314*97300010
容器中Li2CO3分解率仅01
已知反应LaN(s)La(s)+N22ΔrGm03013281045T Jmol (2981000K)试求1000K时LaN分解压
解：Kp(PN2P0)05 ΔrGm*RTlnKp2RTln(PN2P0)
LnpN2 Lnp02ΔrGm*RT LnpN22ΔrGm*RT+ Lnp0724869T+367
T1000K时
LnpN21548 PN2283*1016Pa
已知2000K时气相氮分压013Pa时氮金属铌中溶解度112mol求温度氧分压130Pa氮铌中溶解度？
解：根西华特定律
C（A）ks√PA2 (ks常数)
气相氮分压013Pa时 C（A）112
ks311
PN2130Pa时 C（N2）316*√130360mol
氩气中O2氩气通入600℃时盛铜屑锈钢中利铜吸收氧试求（a）设程达衡计标述处理氩气中氧衡分压（b）果炉温分提高900℃降400℃试问Ar中氧含量变化？
注：Cu2OΔfGm*184576+780T
解：(a)里铜1价ΔfGCu2O*2ΔfGm*2*184576+1560T
ΔfGCu2O*RTln(Po2p0)→lnPO2444013T+3029
T600+273873K时
LnPO22057 PO2116*109Pa
(b)T900+2731173K时
LnPO2756 PO2519*104Pa 氩气中氧含量降
T400+273673K时
LnPO23596 PO2318*1016Pa 氩气中氧含量升高
已知反应
2Ni(S) + O2 2NiO(S)DrGq （DfG*(NiO) ）温度关系：
DrGq DfG*(NiO) –523756 + 2172T J·mol–1
求（a）NiNiO均固相温度范围NiO分解压温度关系1725K时PO2(NiO)值
（b）空气中欲通NiO分解制取金属镍低温度
（c）空气中NiO分解程T沸
解：（a）根式74：
1725K时：
（b）根式76：
T开 27354(lg0211134) 2275 K
（c）根式77：
第八章
1______________图形式表示系统衡状态热力学参数关系热力学衡图
2掌握热力学衡图__________________正确运分析冶金中问题十分重绘制原理方法
3相律表征衡体系_____________________________间关系定律度数独立组元数相数
4热力学衡图绘制程中_______作确定图中稳定区域衡线交点应凝聚物质种类数相律
5衡原理研究复杂体系中_______________衡情况气相组分间衡情况凝聚相气相
6热力学衡图________形式表示系统中物质稳定存形态热力学参数间关系 图
7 衡图计算求出种物质稳定区________ 分界线
8物质稳定区分界线实际物质间________ 衡线
9相律作确定衡图中稳定区域衡线交点凝聚态化合物________种类数
10化合物稳定性均温度升高________ 减
11价元素言低价高价化合物稳定性________变化趋势 温度
12相说高温时低价化合物较稳定高价化合物________较稳定 低温
13金属硫化物高温化学程硫化矿现代处理方法________ 基础
14仅热力学考虑定温度焙烧时保持气相组成稳定区变化获该稳定区应________ 凝聚相产物
15获铁氧化物需_______焙烧 较高温度（>800 °C）
16铁硫酸盐需_______焙烧 较低温度（<600 °C ）
17硫酸化焙烧求气氛中较______ SO2分压
18气相值定时值______定
19焙烧体系中凝聚相活度______ 1
20固溶体复杂化合物生成该化合物活度显著______ 固溶体复杂化合物形态存反应物较稳定 减
21j–pH图定温度组分______（浓度）气体逸度（分压）表示电势（ jeEh ）pH关系图 活度
22化合物水溶液中稳定性水溶液______值关 pH
23绘制j–pH图时规定______氧化态电子eH+ 写反应方程式左边原态写反应式右边 原电势
24水溶液中Au______氧化
25工业常______铜镍钴硫化矿氧化矿中提取铜镍钴 氨络合浸出法
26定条件CuCl2SbCl5等作相应金属______氧化剂 硫化矿
1铝卤化物低温稳定高温稳定错
2硫酸化程应较低温度进行
3氧化焙烧应控制系统中较低lgPO2较高PSO2错
4价金属氧化物言高价易浸出低价相较难错
5氧化物言温度升高PH降低
1简述热力学衡图绘制方法步骤
2简述电位PH图绘制程
11）查明系统物质种类热力学性质2）相律分析3）初步确定效反应4）热力学计算5）根计算结果绘制成衡图
21）确定体系中发生类反应写出反应衡方程式2）热力学数计算反应标准生成吉布斯求出衡常数K3）写出反应电势PH关系4）求出反应指定离子活度气相分压条件电势PH关系式5）绘制电位PH图
金属氧化物酸浸出条件：
◆ 溶液中电势pH值处Me2+稳定区
◆ 溶液pH值衡pH值
◆ Me2+活度1时求pH
pHQ越氧化物越难酸浸出
已知Nb2O51000K时Cl2(g)作生成NbCl4NbOcl3O2(g)等气态化合物1000K温度Nb2O5（s）NbCl4(g)NbCl5(g) NbOcl3(g) O2(g) Cl2(g)标准摩尔吉布斯Gm0分21138989501211361164802206224080KJmol试求衡气相成分lg(Po2p0)lg(Pcl2p0)关系
解：根逐级转换原反应：
NbOcl3+12Cl2 NbCl4(g)+12O2 11
NbCl4(g)+12 Cl2 NbCl5(g)+ 12O2 12
根反应11
Lg[（Po2P）12*PNbcl4(PCL2P)12*PNbocl3]ΔrG0(11)2303RT
[(12*2206298950+12*2408+116480)*103](2303*8315*1000)
(18539*103)(19147*103)968
PNbcl4 PNbocl310968+12Lg(Pcl2P)lgpo2p)1
PNbocl3 PNbcl41 10968+12Lg(Pcl2P)lgpo2p) 式11
反应12
Lg[（Po2P）12*（PNbcl5P0] (PCL2P)*（PNbcl4P0）12 ）ΔrG0(12)19147*103
(12*22062+121136+12*2408+9895)1914711059
Lg PNbcl4 PNbcl51105+12(PCL2P) 12 Lg（Po2P）
PNbcl4 PNbcl5101106+12[LgPcl2P0lGpO2P0] 12
联立式1112
PNbocl3PNbxl4PNBCL5 110968+12[(LgPcl2P0)Lg(Po2P)]101106+12[Lg(Pcl2p0)Lg(Po2P0)
气相中] NbCl5NbCl4似认衡PNbocl3P0衡常数
LgKP0Lg[*PNbocl3P0]4*( Po2P0)5 (PCL2P)6
ΔrGm0 2303RT470
ΔrGm05*220624*116480（2*211386*2408）8909（KJmol）
5 Lg( Po2P0)6 Lg(PCL2P)470
已知列反应标准吉布斯变化温度关系
a Cu2O(s)2Cu(s) +12O2 ΔrGm01845767800T Jmol
b 2CuO(S) Cu2O(s)+12 O2 ΔrGm014609111275T Jmol
注：简化方程式已作直线化处理
试LgPO21T 坐标绘制CuO 系热力学衡图进行分析说明（温度范围取4001200K）
解：①Cu2O(s)2Cu(s) +12O2
Kp0( Po2P0)12
Lg Kp012 Lg Po212LgP0ΔrGm02303RT
LgPo2(2ΔrGm0)2303RT+LgPO
[2*(1845767800T)2303RT+ LgPO
192774T+815+5011316192775T
T(K)
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1T*103
250
200
167
143
125
111
100
091
083
LgPo2
350
254
190
144
109
83
61
44
29
②2CuO(S) Cu2O(s)+12 O2
LgPo22**(14609111275T)2303RT+ LgPO
1525899T+167815258T+1678
图生成二元致熔融化合物三元系图
（1） 写出界线衡反应
（2） 写出PE两变点衡反应
（3） 分析123456冷路线
解：（1）界线衡反应
e1E LC+B
e2E LB+D
e3P L+AP
e4P LA+C
EP LC+D
(2)两变点衡反应
P LP+AC+D
E LB+C+D
(3)结晶冷路线
1 液 1→（LC+D）
固 1（B+D）
2 液 2→a（L→Af2）→(L+A→Df1)b→(L→Df2)c→(L→C+Df1)E(L2→B+C+D)
固 A→(A+D)D→(c+d)d→(B+C+D)2
3 液 3（L→A→D）→(L→Df2)e→(L→C+D)e
固 A→(A+D)D→(C+D)f→(B+C+D)3
金属稳定区决定（4）线（3）线反应2Me+O22MeO衡线 Me+SO2MeS+ O2衡金属氧亲势越衡时氧分压越线4右稳定时金属氧亲势越衡时SO2分压增线（3）移动导致Me性增需温度较低
图83 MeSO系等温衡图
试根章关热力学衡图分析硫化矿分进行氧化焙烧硫酸化焙烧直接熔炼制取金属时原应控制条件
解：1）氧化焙烧
应控制系统中较高LgPo2值较低PSO2值氧化焙烧应较高温度进行
2）硫酸化焙烧
MeSO4应控制较高LgPo2值焙烧程较低温度进行
3）直接熔炼制取金属
控制定条件直接制金属升高温度利直接制金属
图85 lgPSO2定时简单MeSO体系lgPSO2 1T 图
根相律分析定温度FeTiClO系衡图中条衡线衡存凝聚态物种数
解：
① 衡存凝聚态物种FeCl2
② FeCl2TiO2(S)
③ FeCl2（L）TiO2(S)FeOTiO2(s)
④ TiO2(s) FeOTiO2(s)Fe3O4(s)
⑤ FeO(s)FeOTiO2(s)Fe3O4(s)
⑥ Fe2O3(s)Fe3O4(s)FeOTiO2(s)
⑦ Fe2O3(s)TiO2(s)FeOTiO2(s)
⑧ TiO2(s)Fe2O3(s)
⑨ FeCl2（L）FeOTiO2(s)FeO(s)
⑩ FeCl2（L）TiO2(s)Fe2O3(s)
11 FeCl2（L）FeOTiO2(s)Fe2O3(s)
12 TiO2
钛冶金原料钛铁矿分子式FeOTiO2含铁钛铁钛分子结合中回收钛首先应铁钛分离探索钛铁分离技术方案绘制1100℃时FeTiClO系衡图（图822） 根图认条件范围钛铁分离
解：控制LgPo2P018LgPCL2P5（846586）
LgPo2P018LgPCL2P15
控制LgPo2P018LgPCL2P喔62—15
LgPo2P085LgPCO215
LgPo2>(8575)<55—45
LgPCL2P喔1015间实现铁钛分离
钛铁化合物分相存便实现钛铁分离
某硫化矿物矿中含NiSCuS试根图分析采什办法镍铜分离？
解：
根图控制氧化电位059PH>052便实现镍铜分离
某物料成分CuOFeO浸出进程中采什措施两者分离？
解：根某金属氧化物PH0知
氧化物
FeO
CuO
PHo298
68
395
常温浸出程控制PH> PHo氧化物浸出控制PH>395FeO浸出CuO浸出变实现二者分离
试根图分析ZnSCuFeS2NiSFeSCuS进行氧化浸出时25℃硫元素形态产出需条件工业易达条件CuSO2否元素硫
解：ZnSCuFeS2NiSFeSCuS进行氧化浸出时25℃硫元素形态产出需条件
ZnS
φ>0265
PH<1585
15851232
CuFeS2
φ>0221
PH<1385
13852
NiS
φ>0139
PH<0813
08133538
FeS
φ>0066
PH<45
2385
CuS
φ>059
PH<684252
氧化条件进行浸出工业易实现条件进行浸出Me2+HSO42SO42
试根图说明ZnO浸出时Zn2+ZnO22活度浸出影响
图UH2O系jpH图（25℃溶解物种活度103）
解：Zn2+活度降低Zn2+稳定存区域扩利浸出
ZnO22活度降低ZnO22稳定区域扩利浸出
试根两图热力学分析金属锌作原剂CuSO4溶液中置换铜否恰
图 CuH2O系j–pH图（25℃溶解物种活度110–3）
图25℃（实线）100℃（虚线）时ZnFeH2O系jpH图
解：图出Zn2+Cu2+活度1时
Zn2+Zn衡线处a线ZnH2O中H+原H2
CuCu2+衡线位a线b线间ZnCu2+原Cu金属锌作原剂CuSO4溶液中置换铜恰
已知1100K钨氧化物进行氯化时生成WOCl4WO2Cl2WCl6等气体混合物1100K时列氯化反应 值：
(1)
203867 J·mol1
(2)
157072 J·mol1
a求混合物中WO2Cl2WOCl4WCl6分压系统中氧分压氯分压关系
b保证产出氯化物中含氧少应创造什条件
答案
a根反应（1）：
è
è （1）
根反应（2）：
1570722303RT 7475
è
è （2）
第九章
1原程：指化合物原剂作变成单质金属低价化合物程
2金属热原法：指活性金属原剂原金属化合物制取金属合金程
1标准状态原反应进行热力学条件______________
3MeO碳原直接原条件压强定时仅布尔反应衡曲线间接原衡线交点温度时反应保持_______温度高交点温度稳定_______温度低交点温度稳定_________衡金属金属氧化物
4金属—氧固溶体CO原反应衡时气相成分取决___________________温度氧浓度
5影响熔渣中氧化物原素_______________________________A元素金属相活度系数温度熔渣成分气相CO压强
6高炉炼铁程中生产高硅铸铁应采__________________脱磷硫碳应采_________高温高酸度碱度
7标准状态金属热原反应进行条件___________
8真空条件热力学贡献_____________________原反应起始温度降低
10真空条件进行原程称___________真空原
11色金属矿物数硫化物___________ 氧化物
12炼铁矿物冶金中间产品___________ 氧化物形态
13钛锆铪等金属冶金中间产品___________ 氯化物
14位 DGq－T 图___________曲线表示金属作原剂原位DGq－T 图方曲线表示金属氧化物（氯化物氟化物）制取金属 方
15标准状态氧势图（氯势图等）中位置___________ MeA元素作原剂MeA原 低
16生成物XA纯物质处某种溶液（熔体）中形成复杂化合物时活度___________反应利 1
17反应物MeA原剂X处溶液状态复杂化合物形态存时___________原反应 利
18碳高价氧化物（CO2）低价氧化物（CO）稳定性___________变 温度
19温度升高CO稳定性增CO2稳定性___________ 减
20高温CO2碳反应生成CO低温CO会发生___________ 生成CO2沉积碳 歧化
21存剩氧燃烧产物取决温度温度___________愈利 CO生成 愈高
22氧化物DfG*愈CO原时气体中CO／CO2值___________ 愈
23氢成较高作金属氧化物原冶金生产中应___________应广泛 CCO
24某特殊情况例钨钼等氧化物原___________作原剂会纯度高含碳钨钼粉末 氢
251083 K（810 ºC）H2原力较CO___________ 强
26H2高温具较强___________生成H2O较易 原力
27H2原反应吸热反应曲线皆倾斜温度升高H2衡浓度___________ 降低
28温度定时氧活度愈衡 值___________ 愈
1碳原全部金属氧化物错
2碳氧亲势温度升高增
3钠钙镁氯化物体系强原剂
4布尔反应温度升高衡常数增利反应生产CO方进行错
5根吕查德理原理压强增利反应增加体积方进行错
6布尔反应体积增加反应
7降低Al2O3活度铝原利错
8铝热法生产钨铁时加入铁屑程利
9产生气体反应热原言降低系统压强利原程
10硅热法原MeO程中着镁蒸汽压降低起始温度升高错
1简述选择原剂基求
2影响原效果素？
11）A亲势Me2）原产物XA易产出金属分离3）原剂污染产品4）低价易
22）原剂性质2）添加剂3）系统压强
求碳气化反应1273K总压2*105时气相CO衡浓度
解：C(s)+CO(g)2CO(g)
ΔrGm017070717447T Jmol
根式1273K时
LgKP0(170707+17447T)19147T
(170707+17447*1273)19147*12732109
KP01284
代入式
PcoP0√[(KP024)+ KP0*PP0] KP02
√[(128424)+1284*2*105101325]1970
φCO[ KP02+√[(KP024)+ KP0*PCPO0]* P0*100
(197*101325*105*100)(2*105)985
硅热原法反应制取金属镁
2MgO(S)+Si(s)2Mg(g)+SiO3(S)
已知反应ΔrGm061084625857 T Jmol
求原温度1300℃求应保持真空度
解：反应ΔrGmΔrGm0+2RTLn(PP0)
61084625857+38294 TLg(PP0)
t1300℃ΔrG0时
Lg(PP0)（610846+25857*1573）（1573*28294）389
(PP0)4087*104 P414 Pa
利铝真空原氧化钙反应：6 CaO(s)+2Al(l)3Ca(g)+3 CaOAl2 O3(s)
ΔrGm065998428875T Jmol
求：①反应1200℃进行需真空度？
②采10Pa真空度求CaOAl原开始温度
③样真空度（10Pa）列反应原
3 CaO（s）+2Al(l)3Ca(g)+Al2O3
ΔrGm070320726194T Jmol
试估算复杂化合物形成原作
解：①根等温方程ΔrGm0RTln（PcaP0）33 RTln（PcaP0）
ln（PcaP0）(65998428875T)3*8314T
T1200+2731473K时
ln（PcaP0）638→PcaP00001695
Pca(g)001695*10132517176Pa
真空度172Pa
②Pca(g)10Pa
Ln(10101325)1158264607T→T1272K
真空度10Pa时CaO铝原开始温度1272K（999℃）
③根等温方程
ΔrGm0RTln（PcaP0）33 RTln（PcaP0）
70320726194T3*8314T ln（PcaP0）
T14293K
知
1：产生气体产物热原程言降低系统压强相应降低生成物气态产品蒸汽压利原反应降低原反应开始温度
2：生成复杂化合物降低原产物活度利提高原效果相原效果降低原反应开始温度题中生成复杂化合物未生成复杂化合物相温度降4303℃
熔渣中SiO2碳原生成硅溶解金属液中w(si)20f(si)0333试求SiO2开始原温度（已知反应 SiO2(s)+2C(s)[Si]+2CO(g) ΔrGm058605038679T Jmol Pco15p0）
解：SiO2(s)+2C(s)[Si]+2CO(g)
ΔrGmΔrGm0+RTlnK
Kdsi（PcoP0）а(SiO2)wsi*fsi*（PcoP0）220*0333*1520150
ΔrGm0时SiO2开始原
ΔrGm0RTlnK
58605038679T19149*(0824T)15775
T1456K
试求高炉1450℃TiC(s)磷衡时铁水中钛溶解度已知铁水中钛磷均符合亨利定律质量百分数1假想溶液标准态时[Ti]+[C]TiC(s)ΔrG0 153623+5753T Jmol铁水含磷量43 余组成浓度1考虑eTii影响（铁水中铁活度系数参见附录中表5）
解：铁水中原钛碳反应
[Ti]+[C]TiC(S)
中碳饱溶液活度1TiC(S)活度1
K 1аTi1fTiW[ti]
W[ti]1 KfTi
LgW[ti] LgKLgfTi
LgK（15362319147*1723）（575319147）1625
LgfTieTiTi W[ti]+ eTicW[c]
eTicW[c]165*102*4307095
LgW[ti]1652+08070845
W[ti]0143
温度1500℃含碳51铁水中加入CaC2作炉外脱硫处理试求脱硫铁水低含硫量已知1500℃时石墨铁水中溶解度51时已知
CaC2（s）+[S] CaS+2C
C标准态石墨硫标准态符合亨利定律浓度1假想溶液
解：根等温方程 反应处衡时
K01f[s][W](S)
Lg[W](S LgK0 Lgf[s]
LgK0357794790147T1073191471039560479
Lgf[s]ess[W](S)+ eSC[W][C] ess[W](S)+ eSC[W][C]
28*102[W](S)+112*102*51
0028[W](S)+05712
式中考虑[c]f[s]影响
LgW[S]4920571254912
W[S]323*106
试求温度1123K总压时CCOCO2系统中气相COCO2衡成分
答案
解根式921123K时
代入式96a：
è 衡气相中CO68 5CO231 5
已知反应 NiO(s) + CO Ni(s) + CO2 DrGqT 关系：
DrGq 48325 + 192T J·mol1
求衡时CO温度关系
解
求T 1400 ℃ pO2分10511015Pa pO2pq分11051020时反应 2CO ＋O2 ＝ 2CO2 COCO2 值
1 pO2pq 标尺找出 pO2pq 105 点G作OG点连线
2 温度坐标轴 1400 ℃处作垂线OG 连线相交 F 点
连接C F 点 COCO2标尺相交交点读数1102求 COCO2 值
第十章
1生铁中硫钢发生_______磷钢______热脆冷脆
2高温分离提纯方法分两类___________ __________化学法物理法
3粗金属凝固程中杂质优先进入固相产物提高衡液相浓度方法__________________________________熔析精炼法区域精炼法定凝固法
4粗金属蒸发程中蒸发组分进入气相难蒸发组分分离方法_________________蒸发法升华法
5标准状态P223线位金属氧化物______元素氧化精炼时面
6影响氧化精炼程杂效果素_______________________________杂质性质温度熔渣成分金属相成分
7熔析程中影响提纯效果素_________________温度粗金属成分
8般金属中杂质分两类：类金属熔点降低类_______________金属熔点升高
9真空蒸馏程带贡献蒸馏温度_______进B值利分离方进行降低
10金属中杂质含量超定限度时物理化学___________会发生变化机械性
11火法精炼中化学法 基杂质金属化学性质加 入某种反应剂形成某种难溶金属 化合物析出___________ 造渣
12火法精炼中物理法师基两相衡时杂质金属两相间___________ 分配
13利杂质金属蒸气压粗金属蒸发程中易蒸发组份进入___________难蒸发组分分离——蒸馏精炼升华精炼 气相
14氧化精炼条件杂质元素氧作___________处金属熔体（溶液）中 溶质
15研究熔体（溶液）中化学反应时溶质标准态定采_________ 纯物质
16升高温度精炼杂反应_______ 利
17＼渣酸碱度影响渣中_______活度 氧化物
18杂质氧化产物碱性氧化物时炉渣应保持_________ 酸性
19 CO气泡形成应克服气相压力钢液熔渣层静压力形成气泡需_________表面
20铜铁硫亲势较铅锡锑等________
21程温度________晶温度提纯效果愈 愈接
22温度分布均匀体系中连续降温时先凝固部分凝固部分________组成
1升高温度利氧化精炼杂反应错
2降低钢液厚度利降低Pco相应降低钢中碳含量
3区域熔炼程中凝固速度越低越错
4强化液相传质速率素均提高提纯效果
5增加熔区长度利提高提纯效果
6采真空蒸馏降低工作温度提高分离效果
9
1硫化精炼：铜铁硫亲势较铅锑锡硫加入含铜铁述粗金属铜铁形成相应硫化物金属分离
2蒸馏法：基物质饱蒸汽压实现相互分离程
1简述影响区域熔炼效果素
11）区域熔炼次数2）熔区长度3）熔区移动次数4）
已知反应4[C]+(CrO4)3[r]+4CO ΔrGm093470661722T Jmol
现钢液成分W[r]18Ni9W[C]035进行氧化精烧系统中PCOP01
求[Cr][C]表示钢中溶解CrC
解：K0а[cr]3 (PCOP0)4а[c]4(fcrW[cr])3fcWc
lgK03lgfcr+3lgW[CR]4lgfc4lgW[c]
lgfcrecicrW[cr]+ecrcW[c]+ecrniWni
003*102*18+(12*103)*035447*102456*102
lgfc +eccW[c] +eccr W[cr]+ ecniWni 14*035+(24*18)+0012*90383275
lgK3*456*02+3lg18+4*02754lg035
01422+37658+1532+182376826
根等温方程lgK093470619147T+32224
32224682693470619147T
T934706(322246826)191471922K
已知列反应标准吉布斯变化
12Cu+12O2Cu2O (1) ΔrGm0(1)184576+780T Jmol
Co(s)+12O2CoO (2) ΔrGm0(2)245600+7866T Jmol
求1200℃时氧化精炼法铜中钴时终含钴量（设CoOCu2OCu均单质Co铜中活度参数见表103）
解：氧化精炼法钴反应
[Cu2O]+[Co] CoO(s)+2Cu
1200℃时钴反应标准吉布斯变化
ΔrGm0ΔrGm0(2) ΔrGm0(1) 245600+184576+（78667807）T
61024+059T61024+059*(1200+273)60155 Jmol
1200℃时 Lgk060155190147*1473213
k0135*102
表103知铜中溶解钴言γo154稀溶液γoγ
1（X[co]γ）135*102
X[co]1(135*102)*154481*104
Xb(WBMB)[ (WBMB)+(100WB)MB](MA100MB)（WB）
B浓度MAMB相
WB(100MB*XB)MA100*59*518*106635418*104
X(CO)481*105换成质量百分浓度000446
1200℃时氧化精炼法铜中钴时终含钴量000446
粗铜中含杂质硫加02氧化成SO2已知铜液反应
2[o]+[s]so2 (g) ΔrGm0107215+3448T jmol
[o][s]均符合亨利定律质量浓度1假想溶液标准态
求1200℃W[O]保持1气相中PSO2101Pa 时熔铜中残留硫量
解：K0(PSO2P0)(а[O]2а[S]2)
[o][s]均符合亨利定律质量浓度1假想溶液标准态
K0(PSO2P0)[s][o]2
[s] (PSO2P0) K0[o]2
LgK0(107215+3448*1473)(19147*1473)2
K0100
[s](101101325)001105
液铜中残留硫量01
已知Sncd合金含W[cd]1955k时cd锡中活度系数226（纯物质标准态）cd 饱蒸汽压P*CD333KpaSn饱蒸汽压13*106pa
求：955k时述合金中cd蒸汽压气相中镉锡摩尔βcdsn
解：sncd合金中物质摩尔分数（100g）
Xsn(991187)[(991187)+(11124)]0989
Xcd(11124)[(991187)+(11124)]0011
(1) PcdP[cd]** Xcd*γcd333*0011*226083 Pa
Psn P[sn]** Xsn15*106*09891286*106 Pa
Pcd Psnncdnsn 0831286*106645*105
βcdsn645*105(00110989)58*107
提高蒸馏效果热力学分析认采取什措施
解：（1）降低蒸馏温度（2）采真空蒸馏
温度800K氧化精炼法反应粗铅中锡
[Sn]+2PbO2PB(S)+SnO2
已知800K时反应①Sn(l)+O2SnO2(S) (1) ΔrGm0583877 Jmol
②Pb(l)+12 O2PbO(S) (2) ΔrGm0219660 Jmol
时已知800K时SnPb中γ023
（1） 加添加剂时Sn限度
（2） 设加入NaOH作溶剂熔渣中SnO2活度降105（纯物质标准态）试求Sn限度
解：反应[Sn]+2PbO2PB(l)+SnO2(s)
800K时铅标准吉布斯
ΔrGm0ΔrGm0（2）ΔrGm0（1）
144557 Jmol
800K时lgk0ΔrGm019147*8009437
Snpb中γ023稀溶液γ0γ
（1）1（xsnγ）3653*109 xsn12737*231588*106
Wsn(100WSNXSN)MPB(100*1187*1588*1015)2079106*109
(2) kаsno2(xsnγsn) xsn1588*1015
已知Cu2SSnSΔrGm0温度关系
Cu2S ΔfGm0(Cu2S)14274726TlgT+1201T jmol
SnS ΔfGm0(SnS)139846+6408T jmol
时已知280℃时CuSn 中溶解度W[cu]3求280℃锡加硫铜时铜含量
解：280℃时
ΔfGm0(Cu2S)14274726*553lg553+1201*5531157666 jmol
ΔfGm0(SnS)139846+648*5531040116
[SnS]+2[Cu]Cu2S(S)+Sn(l) ①
Sn(l)+S[SnS] ②
2[Cu]+S Cu2S ③
反应①③②
ΔrGm01ΔfGm0(SnS)+ ΔfGm0(Cu2S)11755
lgk10(1175519147*553)111
已知280℃时铜锡中溶解度W（cu）3质量分数
Xcu(3635)[(1003)1187+(3635)]00547
纯物质标准态时饱溶液中溶质活度1锡液中铜活度系数1005471830
[γ[cu]][Xcu]21k0112882
[γ[cu]Xcu]0279
Xcu0279183000152
WCU(100WCUXCU)MSN(100*635*00152)11870815
试计算炼钢炉渣组成45(CaO+MgO)25(SiO2+Al2O3+P2O5)25FeO5MnO (mol)温度1873K时钢液中锰衡浓度
解锰氧化反应：
[Mn]＋(FeO)＝(MnO)＋[Fe]
FeMnOFeO纯物质标准态
钢中锰符合亨利定律质量浓度1溶液标准态
钢液中[Mn]浓度f[Mn] ≈1
反应衡常数：
表102知：
图53述成份炼钢炉渣中1873K时
图58钢液锰浓度：
已知反应标准吉布斯变化：
(1)
264176 + 6466T J·mol1
(2)
184076 + 7799T J·mol1
求1200℃氧化精炼法铜液中铁衡浓度
解氧化精炼法铜反应：
[Cu2O] + [Fe] FeO(s) + 2Cu
1200℃时铁反应标准吉布斯变化：
103246 J·mol1
è Kq 4 57´103
表103知铜中溶解铁g0 195
稀溶液言g0 g0：
x[Fe] 112´105
换算成质量百分浓度00011
炼钢程中残余氧碳浓度关系
◆ 炼钢程反应106标准吉布斯变化：
1168T + 207
（式106）
◆ f[C]f[O]值碳浓度关
◇ 着碳浓度增加f[O]降f[C]增加
◇ [C]002~2范围f[C]f[O]积接1
è PCOPq时
m —— 衡碳氧积
◇1600℃碳含量太高（<05）m 00025 (0002~0003)（1550~1620℃温度范围）
设钽粉含C 02现加入Ta2O52400℃反应求C降0002产品残氧超015试求系统CO分压允许值
解式258外延应2400℃
2400℃时钽中
求：[C] ≤0002[O] ≤015
：
([C])([O]) ≤ 0002×0158
00003
： PCOPq ≤ 00003´015
45´105
PCO 45´105Pq 46Pa
è 系统中CO分压应46Pa
第十章
1 湿法分离提纯方法_______________________________________________沉淀法结晶法离子交换法机溶剂萃取法
2 沉淀程般指溶液中加入___________中某种组分形成难溶化合物析出化学试剂
3 结晶程指改变溶液__________条件溶液中某组分饱形成结晶析出程物理化学
4 沉淀结晶作_________________________杂质纯化合物
5 水解衡时溶液中残留金属离子活度数pH成__________直线关系
6 影响溶液中残留金属总浓度素沉淀剂衡浓度溶液中离子价态__________ ________温度溶液pH
7 水溶液中铁常方法______________氢氧化铁沉淀法
8 离子交换树脂结构包括________________________________高分子部分交联剂部分功团部分
9 离子交换树脂离子选择性通常离子_________表示选择系数
10保证分离效果离子交换程宜____浓度溶液中进行低
11分离柱状铜离子氢离子饱阳离子交换树脂基程_________________吸附淋洗
12常见萃取功基活性原子__________________原子氧磷氮硫
13冶金工业中目前常见萃取剂含_____________功基萃取剂氧磷氮
14萃取体系表示方法__________________________________萃取物水相组成机相组成
15萃取工艺程般分_______________________三阶段萃取洗涤反萃取
16实际溶剂萃取研究中般采________表示萃取衡时萃物质两相中分配情况分配
17利萃取等温线计算浓度________分配
18冶金工业中广泛中性萃取剂____________中性磷型萃取剂
19影响萃取衡素________________离子半径萃取剂浓度金属离子浓度酸度盐析剂
20
1 金属氢氧化物难溶水错
2 水解衡时pH越高残留金属离子活度越
3 溶液pH降低利沉淀程进行错
4 硫化物言溶液中金属离子衡浓度pH值升高升高错
5 水解沉淀言pH太范围变价金属高价离子低价离子易水解
6 部分沉淀言溶解度温度升高升高
7 总交换容量树脂交联度关交联度总交换容量
8 离子树脂功团间作力离子水合半径减减错
9 强碱性阴离子交换树脂阴离子相亲势离子离子水合半径减减错
10分离系数越两物质越易分离萃取选择性越
1 离子交换法：基固体离子交换剂电解质水溶液接触时溶液中某种离子交换剂中性电荷离子发生交换作结果溶液中离子进入交换剂交换剂中离子进入溶液
2 总交换容量：指单位干树脂中含功团交换离子总摩尔数
3 操作容量：指定交换条件达实际交换容量
4 溶剂萃取法：利机溶剂相混溶液相中某种物质提取出方法
5 萃取剂：种机试剂萃取物作生成种溶水易溶机相萃合物萃取时萃取物水相转入机相
6 稀释剂：萃取程中改善机相物理性质机溶剂
7 盐析剂：溶水相萃取金属离子络合机盐
8 络合剂：溶水相萃取金属离子生成种络合物配位体
9 萃合物：萃取剂萃取物发生化学反应生成易溶水易溶机相化合物
10饱容量：单位体积机相单位浓度萃取剂某种金属萃取力
1 离子交换树脂分？
2 简述影响选择系数素
3 简述溶剂萃取法意义
11） 强酸性阳离子交换树脂2）弱酸性阳离子交换树脂3）强碱性阴离子交换树脂4）弱碱性阴离子交换树脂5）螯合树脂6）两性树脂7）氧化原树脂
21）离子种类离子水合半径2）树脂类型交联度
3溶剂萃取具衡速度快分离效果处理力金属回收率高容易实现动化操作
第十二章
1 冶金门工程学科研究种素反应速率影响找出限制环节改进__________提高控制冶金程强度提高________实际操作生产率
2 冶金热力学研究冶金反应进行________限度
3 分子理微观研究反应速率机理称________微观动力学
第十三章
1 冶金中气固反应特点反应____________间进行固相流相
2 研究动力学务查明定冶金化学反应程__________征性采取措施进行强化控制步骤
3 浸出程总速率决定__________外扩散速度
1 致密固体反应物化学反应固体表面逐渐进行
2
影响气液固相反应速率素：搅拌速率影响浓度分压影响温度影响固体性质外界手段影响
简述完整气(液)固反应步骤
答：(1) 反应物 B(gl)流体相中通边界层反应固体产物E(s)表面扩散——外扩散
(2) 反应物B(gl)通固体生成物E(s)反应界面扩散——扩散
(3) 反应物B(gl)反应界面固体A发生化学反应——界面化学反应
(4) 生成物D反应界面通固体产物层外扩散
(5) 生成物D(gl)通边界层外扩散
气(液)固相反应述步骤连续进行总反应速度取决慢步骤
界面化学反应基步骤：
i) 扩散A表面BA吸附 A + B A·B
ii) 固相A转变固相E A·B E·D
iii) D固体E解吸 E·D E + D
步骤i)iii)称吸附阶段步骤ii)通称结晶化学反应阶段
简述反应时间加合定律：
气(液)固反应受气(液)体通边界层外扩散步骤气(液)体通固体产物层扩散步骤界面化学反应步骤混合控制时达某转化率R需时间等该反应分受述步骤单独控制时达相转化率需反应时间
十四章
双膜理条件反应动力学方程式处理—— 渣（锍）金属反应萃取等动力学研究
简述双膜理：
1 AB两相混合流动相
2 A相反应物浓度CA相界面浓度降C*A
A相边界层厚度d1扩散系数D1
3 相界面生成物浓度C*BB相浓度降CB
B相边界层厚度d2扩散系数D2
4 整液(气)液反应程包括三连续步骤：
◇ 反应物A相体相界面扩散
◇ 界面化学反应
◇ 生成物相界面B相体扩散
十五章
1湿化学法高温法制取粉体材料言根户求产品定______________________________时甚求__________粒度粒形粒度组成单晶体
2湿法冶金程言沉淀杂质溶液中回收金属时求结晶物粒度__________具良__________时减少表面吸附保证____________________较粗滤洗涤性回收率产品质量
3饱溶液中结晶首先形成核心般两种途径____________________ 均相成核异相成核
界半径r*形成界半径晶核吉布斯变化______________________________密切相关 固液界面张力晶体密度饱率（SS0）
4异相成核难易程度取决______________________________相容性两者晶体组成结构越相异相成核越容易 夹杂物粒度基底晶格结晶物晶格
简述晶粒长程步骤：
1 通流扩散达晶体表面
2 晶体表面吸附
3 吸附分子离子表面迁移
4 结合进入晶格晶粒长
十六章
冶金中电解程应：__________二__________ 溶液中提取金属粗金属合金中间产物中提取金属
生产实践中两类电解程：①__________②__________ 溶性阳极电解溶性阳极电解
离子电极导致新物质生成程历阶段①__________②__________③__________ 扩散电化学反应形成终产物
溶液充分搅拌时扩散速度电极反应扩散速度__________电极程决定__________ 快电化学反应速度
金属浸含该金属离子溶液中时溶液金属间便进行两相反程__________ 金属离子化进入溶液溶液中金属离子金属原
电极逐渐进行阴极极化时电极电势逐渐变金属衡电势更__________阳极离子便开始原阴极电流通 负
金属电流效率公式：__________ η*（）100bqIτ
简述金属溶液中析出三组成阶段
1 水合金属阳离子溶液体迁移双电子层中
2 放电程双电层密集部分发生阳离子脱水吸附电极表面进电子结合转变原子
3 金属中性原子进入金属晶格中者生成新晶核
造成电流损耗原：
1 阳离子放电
2 变价离子作
3 种原造成短路漏电
4 阴极已沉积金属重新阳极气体氧化
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