技能鉴定燃料化验员中级工复习题及答案

技能鉴定燃料化验员中级工复习题及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.测定煤的空气干燥基水分时，正确的温度控制范围是（）。A.95-100℃B.105-110℃C.115-120℃D.125-130℃答案：B解析：空气干燥基水分（Mad）测定需在105-110℃下干燥至恒重，此温度可确保吸附水完全蒸发，避免煤中有机质分解。2.煤的灰分测定中，马弗炉的最终恒温温度应为（）。A.750±10℃B.815±10℃C.850±10℃D.900±10℃答案：B解析：灰分（Aad）测定采用缓慢灰化法，最终需在815±10℃下灼烧至恒重，此温度可使碳酸盐完全分解，硫化物氧化生成硫酸盐，确保结果准确。3.挥发分测定时，坩埚盖的作用是（）。A.防止煤样飞溅B.隔绝空气，形成还原性气氛C.保持温度稳定D.减少热量散失答案：B解析：挥发分（Vad）测定需在900±10℃下隔绝空气加热7min，坩埚盖可阻止外部氧气进入，确保挥发分仅包括热分解产生的气体，而非氧化燃烧产物。4.库仑滴定法测定煤中全硫时，电解液的组成是（）。A.稀硫酸+碘化钾+溴化钾B.稀盐酸+碘化钾+溴化钾C.稀硝酸+碘化钾+溴化钾D.稀硫酸+氯化钠+溴化钾答案：A解析：库仑滴定法电解液为含碘化钾、溴化钾的稀硫酸溶液，煤燃烧生成的SO2与电解液中的I3-反应，通过电解产生I3-补充消耗，根据电解电量计算硫含量。5.氧弹量热计标定热容量时，应使用（）作为基准物质。A.苯二甲酸氢钾B.苯甲酸C.邻苯二甲酸酐D.蔗糖答案：B解析：苯甲酸是标准热值物质，其燃烧热已知（约26470J/g），用于标定氧弹量热计的热容量（J/℃），确保发热量测定的准确性。6.煤的高位发热量与低位发热量的差值主要源于（）。A.水分汽化热B.灰分的热容C.挥发分的燃烧热D.固定碳的燃烧热答案：A解析：高位发热量（Qgr）是煤完全燃烧后燃烧产物中的水以液态存在时的热值，低位发热量（Qnet）则以气态水存在，差值为水的汽化热（约2510J/g）。7.测定煤中碳、氢元素时，吸收二氧化碳的试剂是（）。A.无水氯化钙B.碱石棉C.浓硫酸D.硅胶答案：B解析：碳氢测定中，煤燃烧生成CO2和H2O，H2O用无水氯化钙或高氯酸镁吸收，CO2用碱石棉（NaOH与石棉混合物）吸收，通过吸收前后质量差计算C、H含量。8.下列哪种情况会导致灰分测定结果偏高？（）A.煤样在灰化过程中未完全燃烧，残留黑色碳颗粒B.灰化温度低于800℃C.坩埚未恒重直接使用D.煤样称量时损失答案：A解析：若灰化后残留碳颗粒，说明煤中有机质未完全氧化，灰分（矿物质残渣）未全部析出，需重新灰化至无碳粒，否则结果偏低；若灰化温度过高（如超过850℃），可能导致硫酸盐分解，结果偏低。9.挥发分测定时，若加热时间不足7min，会导致结果（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.不确定答案：B解析：挥发分测定需严格控制加热时间为7min，时间不足会导致部分挥发分未完全析出，结果偏低；时间过长可能因空气进入导致部分挥发分燃烧，结果偏高。10.全硫测定（艾士卡法）中，加入艾士卡试剂（碳酸钠+氧化镁）的主要作用是（）。A.促进煤样燃烧B.固定硫为硫酸盐C.吸收水分D.催化反应答案：B解析：艾士卡法中，煤燃烧生成的SO2、SO3与碳酸钠反应生成硫酸钠，氧化镁作为疏松剂防止熔融，最终将硫固定为可溶于水的硫酸盐，通过沉淀法（BaCl2）测定硫酸钡质量，计算全硫含量。11.发热量测定时，若内筒水温与外筒水温差过大（超过1.5℃），会导致（）。A.热容量标定值偏高B.发热量测定结果偏低C.温度上升过快，终点难以判断D.仪器损坏答案：C解析：内筒与外筒温差过大时，热交换加剧，可能导致温度上升速率不稳定，终点温度判断误差增大，影响结果准确性。12.煤的工业分析中，固定碳（FCad）的计算式为（）。A.FCad=100-(Mad+Aad+Vad)B.FCad=100-(Mad+Aad)C.FCad=100-(Aad+Vad)D.FCad=100-Vad答案：A解析：工业分析中，空气干燥基下各成分总和为100%，固定碳为100%减去水分（Mad）、灰分（Aad）、挥发分（Vad）之和。13.测定煤中全水分时，若煤样粒度大于13mm，正确的处理方法是（）。A.直接破碎至小于6mm后测定B.先缩分至500g，再破碎至小于13mmC.无需破碎，直接称取大样测定D.破碎至小于3mm后测定答案：A解析：全水分测定需根据煤样粒度选择方法，粒度＞13mm时，应破碎至＜6mm（若为烟煤或褐煤）或＜13mm（若为无烟煤），确保水分均匀，避免破碎过程中水分损失。14.库仑滴定法测硫时，若电解池内电极被污染，可能导致（）。A.结果偏高B.结果偏低C.电解电流不稳定D.无影响答案：C解析：电极污染会影响电解效率，导致电解电流波动，无法准确补充消耗的I3-，最终影响硫含量计算的准确性。15.下列哪种煤的挥发分最高？（）A.无烟煤B.烟煤C.褐煤D.贫煤答案：C解析：褐煤是煤化程度最低的煤，挥发分最高（一般＞37%）；无烟煤煤化程度最高，挥发分最低（＜10%）。二、判断题（每题1分，共10分）1.测定空气干燥基水分时，若煤样中含有结晶水，会导致结果偏高。（）答案：×解析：空气干燥基水分仅指煤样在空气干燥状态下的吸附水，结晶水需在更高温度（如200℃以上）才能析出，因此不影响Mad测定结果。2.灰分测定时，若煤样燃烧后呈白色或灰白色，说明灰化完全。（）答案：√解析：灰化完全的标志是灰渣无黑色碳粒，呈均匀的白色、灰白色或淡黄色，若有黑色颗粒，需继续灰化。3.挥发分测定时，坩埚应放在马弗炉的恒温区，且炉门需留有15mm缝隙以排出气体。（）答案：×解析：挥发分测定需严格隔绝空气，炉门应关闭，仅在炉后有排气孔排出气体；若留缝隙会导致空气进入，挥发分燃烧，结果偏低。4.全硫测定（库仑法）中，三氧化钨的作用是催化煤中硫的释放。（）答案：√解析：三氧化钨是催化剂，可促进煤中有机硫和黄铁矿硫的分解，确保硫完全转化为SO2，避免测定结果偏低。5.发热量测定时，内筒水量应与标定热容量时的水量一致，误差不超过1g。（）答案：√解析：内筒水量变化会影响热容量，因此每次测定需使用相同水量（一般约2000g），误差≤1g，确保热容量标定值的有效性。6.煤的高位发热量可以直接通过氧弹量热计测定，无需校正。（）答案：×解析：氧弹量热计测定的是弹筒发热量（Qb），需扣除硝酸生成热（煤中氮燃烧生成HNO3）和硫酸生成热（煤中硫燃烧生成H2SO4），才能得到高位发热量（Qgr）。7.测定碳、氢元素时，若煤样中含有碳酸盐，需在燃烧前通入氧气排除CO2，否则会导致碳含量偏高。（）答案：√解析：煤中碳酸盐（如CaCO3）在高温下分解生成CO2，若未提前通氧排出，会被碱石棉吸收，导致碳含量测定结果偏高。8.全水分测定时，若煤样为易氧化的褐煤，应采用两步法（先测定外在水分，再测定内在水分）。（）答案：√解析：褐煤易氧化，直接破碎可能导致水分损失或氧化发热，两步法可分别测定外在水分（粒度＞13mm时，在45-50℃下干燥）和内在水分（破碎后在105-110℃下干燥），减少误差。9.挥发分结果需进行空气干燥基到干燥基的换算时，公式为Vd=Vad×100/(100-Mad)。（）答案：√解析：空气干燥基（ad）到干燥基（d）的换算需扣除水分，公式为Xad×100/(100-Mad)，适用于挥发分、灰分等指标。10.库仑滴定法测硫时，若煤样中氯含量较高，需加入碘化钾溶液吸收Cl2，否则会导致硫含量测定结果偏高。（）答案：√解析：煤中氯燃烧生成Cl2，Cl2与电解液中的I-反应生成I2，会被误计为硫的反应，加入碘化钾可使Cl2优先与KI反应（Cl2+2KI=2KCl+I2），但生成的I2会被电解补充，因此需通过公式校正（全硫=库仑硫-0.0015×氯含量）。三、简答题（每题5分，共30分）1.简述煤的工业分析的主要项目及各项目的意义。答案：煤的工业分析包括水分（Mad）、灰分（Aad）、挥发分（Vad）和固定碳（FCad）。-水分：反映煤的潮湿程度，影响燃烧效率和运输成本；-灰分：煤中矿物质燃烧后的残渣，灰分越高，煤的发热量越低，且易结渣；-挥发分：煤在隔绝空气加热时析出的气体和蒸汽，是判断煤化程度和燃烧特性的重要指标（挥发分高的煤易燃）；-固定碳：煤中有机质除去挥发分后的残留物，反映煤的结焦性和燃烧稳定性（固定碳高的煤发热量高）。2.氧弹量热计测定发热量的主要步骤及注意事项。答案：步骤：（1）称取约1g煤样（精确至0.0002g），放入坩埚；（2）安装氧弹：加入10mL蒸馏水（吸收SO2、NOx），充氧至2.8-3.0MPa；（3）内筒注水：加入与标定热容量时相同质量的水（约2000g），调节水温低于外筒0.5-1.0℃；（4）启动量热计：记录初期、主期、末期温度，计算温升（ΔT）；（5）计算弹筒发热量（Qb）：Qb=(E×ΔT-q1-q2)/m，其中E为热容量，q1为点火丝热值，q2为添加物热值（如包纸）；（6）校正得到高位发热量（Qgr）：扣除硝酸生成热（0.0015×Qb）和硫酸生成热（0.0006×St,ad×Qb）。注意事项：-氧弹需定期检查气密性，避免漏气导致燃烧不完全；-充氧时间不少于15s，确保煤样完全燃烧；-内筒水温与外筒温差需控制在1.5℃以内，减少热交换误差；-每次测定前需用苯甲酸标定热容量（每3个月至少一次，或仪器维修后）。3.库仑滴定法测定煤中全硫的原理及主要影响因素。答案：原理：煤样在1150℃的空气流中燃烧，硫转化为SO2和少量SO3，随气流进入电解池（含KI、KBr、H2SO4的电解液）。SO2与I3-反应（SO2+I3-+2H2O=SO42-+3I-+4H+），消耗的I3-由电解产生（2I--2e=I2，I2+I-=I3-）。根据电解产生I3-所需的电量（Q=I×t），通过法拉第定律计算硫含量（St,ad=Q×0.00007×100/m，其中0.00007为硫的电化学当量）。主要影响因素：-温度：燃烧温度需稳定在1150±5℃，过低导致硫释放不完全，过高可能使石英管变形；-气流速度：需控制在1000mL/min左右，过低导致SO2未完全进入电解池，过高导致煤样被气流带走；-电解液状态：电解液pH应在1-3之间，若pH＞4需更换（否则I3-生成效率降低）；-煤样粒度：需破碎至＜0.2mm，且混合均匀，避免大颗粒燃烧不完全。4.简述灰分测定（缓慢灰化法）的操作步骤。答案：步骤：（1）称取1±0.1g煤样（精确至0.0002g），放入已恒重的灰皿，摊平；（2）将灰皿送入马弗炉（炉温≤100℃），缓慢升温：30min内升至500℃（使煤样逐渐灰化，避免爆燃），再升至815±10℃，保持1h；（3）取出灰皿，在空气中冷却5min，移入干燥器冷却至室温（约20min）；（4）称量，若质量变化超过0.0010g，需重新灼烧30min，直至恒重（两次称量差≤0.0010g）；（5）计算灰分：Aad=(m1/m)×100，其中m1为灰渣质量，m为煤样质量。5.挥发分测定时，为何要严格控制加热温度和时间？答案：挥发分是煤在隔绝空气条件下加热至900℃时析出的气体和蒸汽，其测定结果受温度和时间影响极大：-温度：低于900℃时，挥发分析出不完全，结果偏低；高于910℃时，可能导致部分固定碳热解，结果偏高；-时间：加热时间不足7min，挥发分未完全析出，结果偏低；超过7min时，若空气进入（如坩埚盖松动），部分挥发分燃烧，结果偏高；-严格控制温度（900±10℃）和时间（7min）可确保测定条件的一致性，使结果具有可比性，是挥发分作为煤分类指标的关键。6.如何进行发热量测定的热容量标定？答案：热容量（E）标定步骤：（1）称取苯甲酸（标准物质）约1g（精确至0.0002g），放入坩埚；（2）安装氧弹：加入10mL蒸馏水，充氧至2.8-3.0MPa；（3）内筒注水：加入与日常测定相同质量的水（约2000g），调节水温低于外筒0.5-1.0℃；（4）启动量热计，记录温度变化，计算温升（ΔT）；（5）计算热容量：E=(Q×m-q1-q2)/ΔT，其中Q为苯甲酸的标准热值（约26470J/g），m为苯甲酸质量，q1为点火丝热值（约60J），q2为添加物热值（若有）；（6）重复标定5次，取平均值（极差≤40J/℃），即为仪器的热容量。四、计算题（每题10分，共30分）1.某煤样空气干燥基水分（Mad）为1.50%，灰分（Aad）为25.00%，挥发分（Vad）为28.00%，求空气干燥基固定碳（FCad）和干燥基挥发分（Vd）。答案：FCad=100-(Mad+Aad+Vad)=100-(1.50+25.00+28.00)=45.50%Vd=Vad×100/(100-Mad)=28.00×100/(100-1.