TÓM TẮT LÝ THUYẾT – Hợp kim của sắt:

• Gang: cứng và giòn hơn sắt, có 2 loại gang là gang trắng và gang xám. • Gang là một loại hợp kim của sắt với cacbon. Trong đó hàm lượng

cacbon chiếm từ 2% – 5%. Ngoài ra, trong gang còn có lượng nhỏ

một số nguyên tố khác như: Si, Mn, S… •. Gang được luyện trong lò cao bằng cách dùng khí CO khử oxi sắt. Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%.

Thép được luyện trong lò luyện thép bằng cách oxi hóa một số nguyên | tố có trong gang như: C, Mn, si, s, P… II. GIẢI BÀI TẬP SGK (trang 63) Bài 1.

Thế nào là hợp kim? Thế nào là gang và thép? Nêu thành phần, tính chất, ứng dụng của gang và thép.

Giải – Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗn hợp nóng

chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim. – Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó cacbon chiếm từ

2% – 5%. Gang cứng và giòn dùng để luyện thép, đúc bộ máy, ống

dẩn nước. – Thép là hợp kim của sắt và cacbon và một số nguyên tố khác.

Trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%. Thép có tính đàn hồi, cứng, ít bị ăn mòn… Thép dùng để làm vật liệu xây dựng, dùng để chế tạo phương tiện giao thông.

Bài 2. Hãy cho biết nguyên tắc sản xuất gang và viết các phương trình hóa học.

Giải Nguyên tắc sản xuất gang: dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim. PTHH: Fe2O3 + 3co t> 2Fe + 3CO, Fe3O4 + 4C0 + 3Fe + 4CO2

cao Sắt nóng chảy hòa tan C (2 – 6%) với một lượng nhỏ các nguyên tố Si,

Mn, … tạo thành gang. Bài 3.

Hãy cho biết nguyên tắc luyện gang thành thép và viết các phương trình hóa học.

Giải Nguyên tắc: oxi hóa một số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố C, Si, Mn, … 2Fe(có trong gang) + O2 –

> 2Feo FeO + C to + Fe + CO 2FeO + Si 2Fe + SiO2

Feo + Mn_toMnO + Fe Sản phẩm thu được là thép. Bài 4.

Những khí thải (CO2, SO2, ..) trong quá trình sản xuất gang thép cả ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh? Dẩn 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 Những khí thải (CO2, SO2, ..) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng đến môi trường xung quanh: – Khí SO2 gây ô nhiễm không khí, độc hại cho con người và động thực vật. – Làm cho nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường.

SO2 + H20 — H2SO3

CO2 + H2O – > H2CO3 * Biện pháp chống ô nhiễm môi trường: – Xây dựng hệ thống liên hoàn xử lý khí thải độc hại trước khi đưa

khí thải ra ngoài không khí. Trồng vành đai cây xanh để hấp thụ khí CO.

Bài 5.

Hãy lập các phương trình hóa học theo sơ đồ sau đây: ;.. . a) 02 + 2Mn_10 > 2MnO b) Fe,O3 + 3C0_ 2Fe + 3CO2 c) O2 + Si to, Sio d) O2 + S 1°, SO,

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 hóa, chất nào là chất khử?

Giải 3 Lập các PTHH:ầy … . .

1. a) FeO + Mn _to_ Fe + Mno b) Fe2O3 + 3C0 0 2Fe + 3002 c) 2FeO + Si ľ° 2Fe + SiO2 d) 2FeO + C

+ 2Fe + CO. Phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang: b). Phản ứng xảy ra trong quá trình luyện thép: a); c).

. Phản ứng xảy ra trong cả quá trình luyện gang và thép: d). . . . Chất khử: Mn, CO, Si, C.

Chất oxi hóa: FeO, Fe2O3. Bài 6.

Tính khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 cần thiết để sản xuất được 1 tấn gang chứa 95% Fe. Biết hiệu suất của quá trình là 80%.

Giải PTHH: Fe2O + 3Co tứcao+ 3CO, + 2Fe : 160 kg

2.56 kg . ? kg r. .

950 kg

IM

950.160 – 1357,14 (kg)

..

m

=

. m Fe2O3 =

2.56 Khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 1357, 14.100

= 2261,90 (kg)

60 Vì hiệu suất của quá trình luyện gang là 80% nên khối lượng quặng – thực tế cần dùng là:

2261, 90.100 = 2827,38 (kg) – mFe, thực tế = 3 52.