Giải bài tập 20: Hợp kim sắt: Gang, thép
Giải bài tập 20: Hợp kim sắt: Gang, thép
Bài học này tập trung vào kiến thức về hợp kim sắt, trong đó chúng ta sẽ tìm hiểu về gang và thép. Gang là hợp kim của sắt với hàm lượng cacbon từ 2-5%, nó có tính chất cứng và giòn hơn so với sắt. Có hai loại gang chính là gang trắng và gang xám. Thép là hợp kim của sắt với hàm lượng cacbon dưới 2%, được ứng dụng rộng rãi vì tính chất vật lí và hóa học đặc biệt.
I. Hợp kim của sắt
Gang và thép là hai hợp kim quan trọng của sắt. Gang chứa cacbon từ 2-5% và cứng hơn sắt. Thép có hàm lượng cacbon dưới 2% và được sử dụng phổ biến do tính chất đa dạng.
II. Sản xuất gang và thép
1. Sản xuất gang
- Nguyên liệu: quặng sắt như manhetit (Fe3O4), hematit (Fe2O3) và than cốc.
- Nguyên tắc sản xuất gang: sử dụng khí CO để khử oxit sắt trong lò cao.
2. Sản xuất thép
- Nguyên liệu: gang, sắt phế liệu và khí oxi.
- Nguyên tắc sản xuất: oxi hóa các nguyên tố trong gang để sản xuất thép. Quá trình này được thực hiện trong lò luyện thép bằng cách thổi khí oxi vào hỗn hợp gang và sắt.
Thông qua việc hiểu rõ về cấu trúc và quy trình sản xuất của hợp kim sắt, chúng ta có thể nhận biết được vai trò quan trọng của gang và thép trong nền công nghiệp hiện đại.
Bài tập và hướng dẫn giải
Câu 2.(Trang 63 sách giáo khoa (SGK))
Hãy cho biết nguyên tắc sản xuất gang và viết các phương trình hoá học.
Câu 1.(Trang 63 sách giáo khoa (SGK))
Thế nào là hợp kim ? Thế nào là gang và thép ? Nêu thành phần, tính chất, ứng dụng của gang và thép.
Câu 3.(Trang 63 sách giáo khoa (SGK))
Hãy cho biết nguyên tắc luyện gang thành thép và viết các phương trình hoá học.
Câu 4.(Trang 63 sách giáo khoa (SGK))
Những khí thải (CO2, SO2...) trong quá trình sản xuất gang thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh ? Dẫn 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.
Câu 5.(Trang 63 sách giáo khoa (SGK))
Hãy lập các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây :
a) O2 + 2Mn →(to) 2MnO
b) Fe2O3 + CO →(to) Fe + CO2
c) O2 + Si →(to) SiO2
d) O2 + S →(to) 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 ?
Câu 6.(Trang 63 sách giáo khoa (SGK))
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%.