化學(xué)鐵的冶煉試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題3分，共30分）

1.鐵的化學(xué)符號是：

A.Fe

B.Ni

C.Cu

D.Au

2.下列物質(zhì)中，不屬于鐵礦石的是：

A.赤鐵礦（Fe2O3）

B.磁鐵礦（Fe3O4）

C.金剛石（C）

D.方鉛礦（PbS）

3.高爐煉鐵的主要原料包括：

A.焦炭、石灰石和鐵礦石

B.焦炭、石灰石和煤炭

C.焦炭、石灰石和石油

D.焦炭、石灰石和銅礦石

4.高爐煉鐵過程中，焦炭的主要作用是：

A.作為還原劑

B.提供熱量

C.作為造渣材料

D.以上都是

5.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中含有：

A.二氧化碳和氮氣

B.氧氣和氮氣

C.氫氣和氧氣

D.氮氣和二氧化碳

6.高爐煉鐵過程中的造渣劑是：

A.石灰石

B.焦炭

C.硅石

D.鐵礦石

7.高爐煉鐵后的鐵水溫度通常在：

A.1000℃以下

B.1000℃-1200℃

C.1200℃-1500℃

D.1500℃以上

8.高爐煉鐵過程中，生鐵中的碳含量通常在：

A.0.5%-1.5%

B.1.5%-2.5%

C.2.5%-3.5%

D.3.5%-4.5%

9.下列反應(yīng)中，不屬于高爐煉鐵過程中的反應(yīng)是：

A.Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

B.2FeO+SiO2→Fe2SiO4+Fe

C.Fe2O3+3C→2Fe+3CO

D.FeO+CO→Fe+CO2

10.高爐煉鐵過程中，石灰石的作用是：

A.提高爐溫

B.增加爐渣粘度

C.作為還原劑

D.增加鐵的產(chǎn)量

二、填空題（每題5分，共50分）

1.高爐煉鐵的主要原料包括：___________、___________和___________。

2.高爐煉鐵過程中的造渣劑是：___________。

3.高爐煉鐵后的鐵水溫度通常在：___________。

4.高爐煉鐵過程中，生鐵中的碳含量通常在：___________。

5.高爐煉鐵過程中，焦炭的主要作用是：___________。

6.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中含有：___________和___________。

7.高爐煉鐵過程中的生鐵經(jīng)過___________處理，可以得到鋼。

8.高爐煉鐵過程中，石灰石的作用是：___________。

9.高爐煉鐵過程中的造渣反應(yīng)是：___________。

10.高爐煉鐵過程中，焦炭的作用是：___________。

三、簡答題（每題10分，共30分）

1.簡述高爐煉鐵的原理。

2.簡述高爐煉鐵過程中的主要設(shè)備。

3.簡述高爐煉鐵的工藝流程。

四、計算題（每題15分，共30分）

1.已知高爐煉鐵的原料中，焦炭的含碳量為92%，焦炭的密度為1.5g/cm3，求1噸焦炭中碳的質(zhì)量。

2.高爐煉鐵過程中，生鐵的含碳量為4%，若生產(chǎn)1噸生鐵，需要多少噸含碳量為4.5%的生鐵礦石？

五、論述題（每題20分，共40分）

1.論述高爐煉鐵過程中的熱力學(xué)原理，并解釋為什么焦炭是煉鐵過程中的關(guān)鍵還原劑。

2.分析高爐煉鐵過程中可能產(chǎn)生的主要污染物及其控制措施。

六、應(yīng)用題（每題25分，共50分）

1.假設(shè)某高爐煉鐵過程中，焦炭的消耗量為100噸/天，焦炭的含碳量為92%，焦炭的密度為1.5g/cm3，求該高爐每天產(chǎn)生的二氧化碳的體積（假設(shè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下）。

2.設(shè)計一個實驗方案，用于檢測高爐煉鐵過程中爐渣的成分，并簡要說明實驗步驟和預(yù)期結(jié)果。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析：

1.A.鐵的化學(xué)符號是Fe。

2.C.金剛石（C）不屬于鐵礦石。

3.A.高爐煉鐵的主要原料包括焦炭、石灰石和鐵礦石。

4.D.焦炭在高爐煉鐵過程中的作用是提供熱量、作為還原劑和造渣材料。

5.A.高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣中含有二氧化碳和氮氣。

6.A.高爐煉鐵過程中的造渣劑是石灰石。

7.C.高爐煉鐵后的鐵水溫度通常在1200℃-1500℃。

8.B.高爐煉鐵過程中，生鐵中的碳含量通常在1.5%-2.5%。

9.C.Fe2O3+3C→2Fe+3CO不屬于高爐煉鐵過程中的反應(yīng)。

10.A.高爐煉鐵過程中，石灰石的作用是提高爐渣的粘度。

二、填空題答案及解析：

1.焦炭、石灰石、鐵礦石。

2.石灰石。

3.1200℃-1500℃。

4.1.5%-2.5%。

5.提供熱量、作為還原劑、造渣材料。

6.二氧化碳、氮氣。

7.煉鋼。

8.提高爐渣的粘度。

9.Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2。

10.提供熱量、作為還原劑。

三、簡答題答案及解析：

1.高爐煉鐵的原理是利用焦炭作為還原劑，在高溫下將鐵礦石中的鐵氧化物還原成鐵。

2.高爐煉鐵過程中的主要設(shè)備包括高爐、鼓風(fēng)機、冷卻設(shè)備、運輸設(shè)備等。

3.高爐煉鐵的工藝流程包括原料準(zhǔn)備、高爐冶煉、煉鋼等步驟。

四、計算題答案及解析：

1.1噸焦炭中碳的質(zhì)量=1噸×92%×1.5g/cm3=138kg。

2.設(shè)生鐵礦石的質(zhì)量為x噸，則x×4.5%=1噸×4%，解得x=1/0.045≈22.22噸。

五、論述題答案及解析：

1.高爐煉鐵過程中的熱力學(xué)原理是利用焦炭在高溫下與鐵礦石中的鐵氧化物發(fā)生還原反應(yīng)，釋放出熱量。焦炭作為還原劑，在高溫下將鐵氧化物還原成鐵，同時自身被氧化成二氧化碳。焦炭是煉鐵過程中的關(guān)鍵還原劑，因為它在高溫下具有較高的還原能力，能夠有效地將鐵礦石中的鐵氧化物還原成鐵。

2.高爐煉鐵過程中可能產(chǎn)生的主要污染物包括二氧化碳、氮氧化物、一氧化碳、粉塵等?？刂拼胧┌▋?yōu)化高爐操作、采用先進的除塵技術(shù)、使用低硫煤炭、加強廢氣處理等。

六、應(yīng)用題答案及解析：

1.二氧化碳的體積=100噸×92%×1.5g/c