Bài 1: Thế nào là hợp kim? Thế nào là gang, thép? Nếu thành phần , tính chất và ứng dụng của gang và thép.
Lời giải:
– Hợp kim là chất thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc hỗn hợp kim loại và phi kim.
– Gang là hợp chất của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2% đến 5%. Ngoài ra trong gang còn có một số nguyên tố khác như Si, Mn, S ...
– Thép la hợp kim sắt của cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%.
– Ứng dụng của gang và thép :
+ Gang, thép có nhiều ứng dụng trong sản xuất, trong kĩ thuật và đời sống. Gang trắng dùng để luyện thép, gàn xám dùng để chế tạo máy móc, thiết bị.
+ Thép dùng để chế tạo nhiều chi tiêt máy, vật dụng, dụng cụ lao động. Đặc biệt thép được dùng để làm vật liệu xây dựng nhà cửa, cầu cống ... phương tiên giao thồn vận tải (tàu thủy, tàu hỏa, ô tô, xe gắn máy, xe đạp ...)
Bài 2: Hãy cho biết nguyên tắc sản xuất gang và viết các phương trình phản ứng hóa học.
Lời giải:
Nguyên tắc sản xuất gang : Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim (lò cao). Các phương trình hóa học xảy ra :
C + O2 → CO2
C + CO2 → 2CO
Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt:
3CO + Fe2O3 → 3CO2 ↑ + 2Fe
MnO2 + 2CO → Mn + 2CO2 ↑
SiO2 + 2CO → Si + 2CO2 ↑
Sắt nóng chảy hòa tan cacbon và một số nguyên tố khác tạo thành gang.
Bài 3: Hãy cho biết nguyên tắc luyện gang thành thép và viết các phương trình hóa học.
Lời giải:
Nguyên tắc luyện gang thành thép: Loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố cacbon, silic, mangan ...
Thổi khí oxi vào lò đựng gang nóng chảy, khí oxi oxi hóa sắt thành FeO. Sau đó FeO sẽ oxi hóa một số nguyên tố trong gang như C, Mn, Si, P, S. Ví dụ:
2Fe + O2 → 2FeO
FeO + C → Fe + CO
2FeO + Si → 2Fe + SiO2
FeO + Mn → Fe + MnO.
Bài 4 : Những khí thải (CO2, SO2…) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh ? Dấn ra một số phản ứng để giải thích. Thử nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép.
Giải :
– Khi SO2 gây ô nhiễm không khí, dộc hại đối với người và động vật; SO2 là khí gây ra hiện tượng mưa axit: SO2 + H2O -> H2SO3, axit sunfurơ tiếp tục bị oxi hóa thành axit sunfuric.
– Khí CO2 gây ra hiệu ứng “nhà kính”, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên làm tan băng ở hai cực.
– Các biện pháp bảo vệ môi trường: Xây hệ thống liên hoàn xử lí khí thải độc hại trước khi dưa khí thải ra ngoài không khí; Trồng vành đai cây xanh để hấp thụ CO2…
Bài 5. Hãy lập các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây :
a) O2+ 2Mn→t0 2MnO
b) Fe203+ CO→t0 Fe + CO2
c) O2+ Si →t0 SiO2
d) O2+ S →t0 SO2
Cho biết phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang, phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép, chất nào là chất oxi hoá, chất nào là chất khử ?
Giải bài 5: a) O2+ 2Mn →t0 2MnO
b) Fe203+ 3CO →t02Fe + 3CO2
c) O2+ Si →t0SiO2
d) O2+ S →t0SO2
Phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang là (b), phản ứng xảy ra trong luyện thép là (a), (c), (d).
Chất oxi hóa là O2, Fe203; chất khử là Mn, CO, Si, S.
Bài 6 trang 63: Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe203 cần thiết để sản xuất được 1 tấn gang chứa 95% Fe. Biết hiệu suất của quá trình là 80%.
Đáp án bài 6: Khối lượng Fe có trong 1 tấn gang = 1 x 95/100 = 0,95 tấn. Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2
Tỉ lệ: 160 2. 56 (tấn)
P.ư: m 0,95
Khối lượng Fe2O3, phản ứng: m = (0,95 . 160)/(2.56) = 1,357 tấn
Vì hiệu suất phản ứng chỉ đạt 80% nên khối lượng thực tế cần là:
(1,357 . 100)/80 = 1,696 tấn.
Fe2O3 chỉ chiếm 60% khối lượng quặng sắt nên khối lượng quặng sắt cần là:
mquặng = (1,969 . 100) = 2,827 tấn
<<XEM MỤC LỤC