Вопросы и задачи для самостоятельного решения

1.Образец сплава железа с углеродом массой 7,27 г растворили в сер­ной кислоте. Объем выделившегося водорода составил 2,8 л при нормаль­ных условиях. Какой сплав железа был взят? Определите массовую долю углерода в сплаве. Ответ: чугун; 3,7% С.

2. Массовые доли компонентов сплава ферромарганца равны: марга­нец 75%, железо 17%, углерод 6%, кремний 2%. Какую массу ферромар­ганца надо добавить к стали массой 1 т, чтобы массовая доля марганца в стали составила 2%? Учесть, что углерод и кремний, содержащиеся в фер­ромарганце, при выплавке стали удаляются. Ответ: 27.,34 кг.

3. Массовая доля углерода в чугуне составляет 3,6%. Углерод содер­жится в сплаве в виде цементита - карбида железа Fe₃C. Определите массо­вую долю карбида железа в чугуне. Ответ: 54%.

4. Образец сплава, содержащего железо, массой 40 г растворили в из­бытке серной кислоты. К полученному раствору добавили раствор с массо­вой долей дихромата калия 14% до полного окисления соединений железа (II). Масса раствора дихромата калия, затраченного на реакцию, составила 210г. Определите массовую долю железа в сплаве. Ответ: 84%.

5. Какую массу сплава феррохрома надо прибавить к стали массой 60 кг, чтобы массовая доля хрома в стали составила 1%? Массовая доля хрома в феррохроме равна 65%. Ответ: 937,5 г.

6. Какая масса красного железняка, содержащего 78% оксида железа (III) (остальное - посторонние примеси), потребуется для получения 1,5 т сплава с массовой долей железа 95%? Ответ: 2610 кг.

7. Одним из способов получения высокочистых металлов является син­тез карбонилов металлов с их последующим разложением. В порошковой металлургии высокочистый порошок железа получают разложением пента­карбонила железа. Рассчитайте необходимую массу пентакарбонила железа для получения 5 кг порошкообразного железа. Ответ: 17,5 кг Fe(CO)₅.

8. Найдите число степеней свободы в системе свинец-серебро, если из расплава Pb-Ag одновременно выделяются кристаллы свинца и серебра. Ответ: 0.

9. Из скольких фаз состоит сплав, содержащий 20% Bi и 80% Cd при 250°? Сколькими степенями свободы обладает эта система (см. диаграмму плавкости, рис. 9)? Ответ: 2 фазы; 1.

Cd Bi

100% 100%

Рисунок 9 – Диаграмма плавкости

10. Сплав содержит 24% Cd и 76% Bi. В 1 кг сплава присутствует 400 г жидкой фазы, содержащей кадмий в виде кристаллов, вкрапленных в эвтекти­ку. Определите процентный состав эвтектики. Ответ: 40% Cd; 60% Bi.