Trong đời sống và trong kĩ thuật hợp kim của sắt là gang, thép được sử dụng rất rộng rãi. Thế nào là gang, thép? Gang thép được sản xuất như thế nào? Hôm nay các em sẽ được nghiên cứu.
Hình 1: Điểm giống và khác nhau giữa Gang và Thép
A- Thành phần của Gang, B-Thành phần của Thép
Thép là hợp kim của sắt với một số nguyên tố khác (C, Mn, S, Si,…) . Trong đó hàm lượng Cacbon chiếm dưới 2%.
Đặc điểm: Thép thường cứng, đàn hồi, ít bị ăn mòn,…
Ứng dụng:
Dùng để chế tạo các chi tiết máy, vật dụng, dụng cụ lao động…
Dùng làm vật liệu xây dựng, chế tạo phương tiện giao thông, vận tải,…
Nguyên liệu sản xuất Gang
Hình 2: Quặng Hematit
Quặng sắt : Hematit (chứa Fe2O3), manhetit (chứa Fe3O4)
Than cốc, không khí giàu khí ôxi, phụ gia (CaCO3,…)
Nguyên tắc sản xuất gang
Các phản ứng xảy ra trong lò gang
Hình 3: Sơ đồ lò luyện gang
Phương trình:
C(r) + O2 (k) CO2 (k)
CO2 (k) + C(r) CO (k)
Khí CO khử oxit trong quặng thành sắt:
Fe2O3(r) + 3CO(k) → 2Fe(r) + 3CO2 (k)
Đá vôi bị phân hủy tạo thành CaO. CaO kết hợp với các oxit SiO2 tạo thành xỉ
CaO(r) + SiO2(r) → CaSiO3 (r)
Nguyên liệu sản xuất thép
Nguyên tắc sản xuất thép
Quá trình sản xuất thép
Hình 4: Quá trình sản xuất Thép
Các phản ứng xảy ra trong quá trình sản xuất thép
Fe(r) + O2 (k) FeO (r)
FeO (r) + C (r) Fe (r) + CO (k)
FeO (r) + Mn (r) Fe (r) + MnO (r)
FeO (r) + Si (r) Fe (r) + SiO2 (r)
Sau bài học cần nắm:
Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hóa học 9 Bài 20có phương pháp và lời giải chi tiết giúp các em luyện tập và hiểu bài.
Nguyên liệu dùng để sản xuất thép là:
Nguyên tắc sản xuất thép là
Thổi khí oxy vào lò luyện thép, phản ứng hoá học không xảy ra là:
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể hệ thống lại nội dung bài học thông qua phần hướng dẫn Giải bài tập Hóa học 9 Bài 20.
Bài tập 1 trang 63 SGK Hóa học 9
Bài tập 2 trang 63 SGK Hóa học 9
Bài tập 3 trang 63 SGK Hóa học 9
Bài tập 4 trang 63 SGK Hóa học 9
Bài tập 5 trang 63 SGK Hóa học 9
Bài tập 6 trang 63 SGK Hóa học 9
Bài tập 20.1 trang 25 SBT Hóa học 9
Bài tập 20.2 trang 25 SBT Hóa học 9
Bài tập 20.3 trang 25 SBT Hóa học 9
Bài tập 20.4 trang 25 SBT Hóa học 9
Bài tập 20.5 trang 25 SBT Hóa học 9
Bài tập 20.6 trang 26 SBT Hóa học 9
Trong quá trình học tập nếu có bất kì thắc mắc gì, các em hãy để lại lời nhắn ở mục Hỏi đáp để cùng cộng đồng Hóa DapAnHay thảo luận và trả lời nhé.
Nguyên liệu dùng để sản xuất thép là:
Nguyên tắc sản xuất thép là
Thổi khí oxy vào lò luyện thép, phản ứng hoá học không xảy ra là:
Nguyên tắc sản xuất gang là
Thép thường là hợp kim chủ yếu được dùng để xây dựng nhà cửa. Vậy thép thường có chứa thành phần chính là kim loại:
Hợp kim là gì?
Nguyên tắc luyện gang thành thép là gì?
Trong quá trình sản xuất gang, thép khí nào bị thải ra gây ảnh hưởng đến môi trường xung quanh?
Câu phát biểu nào dưới đây là đúng ?
Phương pháp nào có thể luyện được những loại thép có chất lượng cao và tận dụng sắt thép phế liệu.
Thế nào là hợp kim? Thế nào là gang, thép? Nếu thành phần, tính chất và ứng dụng của gang và thép.
Hãy cho biết nguyên tắc sản xuất gang và viết các phương trình phản ứng hóa học.
Hãy cho biết nguyên tắc luyện gang thành thép và viết các phương trình hóa học?
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.
Hãy lập các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây:
a) O2 + 2Mn → 2MnO
b) Fe2O3 + CO → Fe + CO2
c) O2 + Si → SiO2
d) O2 + S → 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?
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%?
So sánh hàm lượng các nguyên tố trong gang và thép. Nêu ứng dụng của gang, thép.
Nêu nguyên tắc chung để luyện quặng thành gang. Viết các phương trình hoá học trong quá trình luyện quặng thành gang và luyện gang thành thép.
Quặng oxit sắt từ (Fe3O4) chứa 64,15% sắt. Hãy tính lượng gang sản xuất được từ 1 tấn quặng nói trên. Biết rằng, trong lò cao có 2% sắt bị mất theo xỉ và lượng sắt có trong gang là 95%.
Để có 1 tấn thép (98% Fe) cần dùng bao nhiêu tấn quặng hematit nâu (Fe2O3.2H2O) ? Hàm lượng hematit nâu trong quặng là 80%. Hiệu suất quá trình phản ứng là 93%.
Dùng 100 tấn quặng Fe3O4 để luyện gang (95% sắt). Tính khối lượng gang thu được. Cho biết hàm lượng Fe3O4 trong quặng là 80%. Hiệu suất quá trình phản ứng là 93%.
Cứ 1 tấn quặng FeCO3 hàm lượng 80% đem luyện thành gang (95% sắt) thì thu được 378 kg gang thành phẩm. Tính hiệu suất của quá trình phản ứng.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Trên lãnh thổ nước ta có hơn 300 mỏ và điểm quặng sắt tập trung chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc như Thái Nguyên, Cao Bằng, Hà Tĩnh.... trong đó các mỏ sắt lớn nhất là Thạch Khê và Quý Xa.
Trong quá trình sản xuất gang thép tạo ra các khí, khói bụi gây ô nhiễm không khí, ảnh hưởng tới sức khở con người
Khi S02 gây ô nhiễm không khí, dộc hại đối với người và động vật; S02 là khí gây ra hiện tượng mưa axit
Khí C02 gây ra hiệu ứng “nhà kính”, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên làm tan băng ở hai cực.
Ngoài ra còn có các chất thải khác của nhà máy gây ô nhiễm môi trường như xỉ, than....
Biện pháp:
Trồng nhiều cây xanh quanh nhà máy.
Xây dựng nhà máy xa khu dân cư.
Xử lí chất thải trước khi thải ra ngoài môi trường.
Xử phạt nặng các hành vi gây ô nhiễm môi trường.
Câu trả lời của bạn
Các vận dụng được làm bằng gang, thép: Các bệ máy, ống dẫn nước, vật liệu xây dựng, các chi tiết máy, dụng cụ lao động....
Để các vận dụng bền hơn ta phủ lên nó một lớp sơn để bảo vệ nó khỏi ăn mòn; để các vận dụng ở nơi khô thoáng tránh nơi ẩm ướt,...
Câu trả lời của bạn
\(m_{dd CuSO_{4}} = 1,12 . 50 = 56 (g)\)
\(m_{CuSO_{4}} = 56 . 15% = 8,4 (g)\)
\(n_{CuSO_{4}} = 8,4 : 160 = 0,0525 (mol)\)
Gọi số mol phản ứng là x
\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\)
x x
Vì khối lượng sắt tăng 0,16g: x ( 64 - 56 ) = 0,16 → x = 0,02 (mol)
\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\)
0,02 0,02 0,02 0,02
→ sau phản ứng có các chất tan là FeSO4 : 0,02 mol ; CuSO4 dư : 0,0525 - 0,02 = 0,0325 (mol)
mdd sau p/ư = mdd trước + mFe p/ư - mCu = 56 + 0,02 . (56 - 64) = 55,84 (g)
C%\(_{FeSO_{4}}= \frac{m_{FeSO_{4}}}{m_{dd sau}}. 100\)%= 5,44%
C%\(_{CuSO_{4}}= \frac{m_{CuSO_{4 dư}}}{m_{dd sau}}. 100\)%= 9,31%
Câu trả lời của bạn
Có 1 tấn gang chứa 960 kg sắt
Coi 960 kg sắt là 960 g sắt.
nFe = 960 : 56 = 17,14 mol
PTHH: \(3CO + Fe_{2}O_{3} \overset{t^{o} cao}{\rightarrow} 2Fe + 3 CO_{2}\)
8,57 → 17,14
→ \(m_ {Fe_{2}O_{3}}\) lí thuyết = 8,57 . 160 = 1371,2 (g)
Mà hiệu suất quá trình sản xuất là 80% → \(m_ {Fe_{2}O_{3}}\) thực tế = 1371,2 : 80% = 1714 (g)
→ mquặng = 1714 : 60% = 2856,67 (g)
Vậy để sản xuất được 1 tấn gang chứa 96% sắt ta cần 2,85667 tấn quặng hemantit chứa 60% Fe2O3
a, Cu(NO3)2
b, H2SO4 loãng
c, H2SO4 đặc nguội
d, ZnSO4
Câu trả lời của bạn
a, \(Fe + Cu(NO_{3})_{2}\rightarrow Fe(NO_{3})_{2}+ Cu\)
b, \(Fe + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + H_{2}\)
c, Fe thụ động với H2SO4 đặc nguội.
d, Fe không tác dụng với ZnSO4 vì Zn hoạt động hóa học mạnh hơn Fe.
a, \(Fe\overset{(1)}{\rightarrow} FeCl_{2} \overset{(2)}{\rightarrow}Fe(OH)_{2}\overset{(3)}{\rightarrow}FeSO_{4}\overset{(4)}{\rightarrow}FeCl_{2}\)
b, \(Fe\overset{(1)}{\rightarrow} FeCl_{3} \overset{(2)}{\rightarrow}Fe(OH)_{3}\overset{(3)}{\rightarrow}Fe_{2}O_{3}\overset{(4)}{\rightarrow}Fe\)
Câu trả lời của bạn
a,
1: \(Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}\)
2: \(FeCl_{2} + 2NaOH \rightarrow 2NaCl + Fe(OH)_{2}\)
3: \(Fe(OH)_{2} + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + 2H_{2}O\)
4: \(FeSO_{4} + BaCl_{2} \rightarrow BaSO_{4} + FeCl_{2}\)
b,
1: \(2Fe + 3Cl_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} 2FeCl_{3}\)
2: \(FeCl_{3} + 3NaOH \rightarrow 3NaCl + Fe(OH)_{3}\)
3: \(2Fe(OH)_{3} \overset{t^{o}}{\rightarrow} Fe_{2}O_{3} + 3H_{2}O\)
4: \(Fe_{2}O_{3} + 3CO \overset{t^{o}}{\rightarrow} 2Fe + 3CO_{2}\)
Câu trả lời của bạn
Trích mẫu thử
Cho từng mẫu kim loại vào ống nghiệm đựng dung dịch CuSO4
Ống nghiệm nào có hiện tượng dd màu xanh lam của CuSO4 chuyển sang màu lục nhạt là Fe:
\(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\)
Ống nghiệm nào có hiện tượng dd màu xanh lam của CuSO4 nhạt màu dần chuyển sang màu trắng là Al:
\(2Al + 3CuSO_{4} \rightarrow Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3Cu\)
Ống nghiệm nào không có hiện tượng là Ag
Câu trả lời của bạn
Gang trắng dùng để luyện thép.
Gang xám dung để đúc bệ máy, ống dẫn nước....
Thép dùng để chế tạo nhiều chi tiết máy, vận dụng, dụng cụ lao động,.... Đặc biệt thép được dùng làm vật liệu xây dựng, dùng để chế tạo ra các phương tiện giao thông, vận tải (tàu hỏa, tàu thủy, ô tô, xe máy, xe đạp....)
Câu trả lời của bạn
* Quá trình luyện gang
Ở nhiệt độ cao, than cốc tác dụng với oxi tạo thành khí CO2, sau đó tác dụng với khí CO2 tạo thành khí CO
\(C + O_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} CO_{2}\)
\(C + CO_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} 2CO\)
Khí CO khử oxi sắt trong quặng thành sắt
\(3CO + Fe_{2}O_{3} \overset{t^{o} cao}{\rightarrow} 2Fe + 3 CO_{2}\)
Đá vôi bị phân hủy thành CaO. CaO kết hợp với SiO2,... có trong quặng tạo thành xỉ
\(CaO + SiO_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} CaSiO_{3}\)
* Quá trình luyện thép
Thổi khí Oxi vào trong lò đựng gang nóng chảy ở nhiệt độ cao để chuyển một số nguyên tố có trong gang thành oxit.
\(O_{2} + 2Fe \overset{t^{o}}{\rightarrow} 2FeO\)
\(FeO + Mn \overset{t^{o}}{\rightarrow} Fe + MnO\)
\(C + O_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} CO_{2}\)
\(S + O_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} SO_{2}\)
\(4P + 5O_{2} \overset{t^{o}}{\rightarrow} 2P_{2}O_{5}\)
Câu trả lời của bạn
Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội hỗ hợp nóng chảy của nhiều kim loại khác nhau hoặc của kim loại và phi kim.
Câu trả lời của bạn
Nguyên tắc sản xuất gang: dùng cacbon oxit CO khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim (lò cao).
Câu trả lời của bạn
Nguyên liệu sản xuất bao gồm:
- Quặng sắt tự nhiên (có thành phần chủ yếu là oxit sắt) gồm quặng manhetit (chứa Fe3O4) và hemantit (chứa Fe2O3).
- Than cốc, không khí giàu oxi và một số chất phụ gia khác như đá vôi (chứa CaCO3)
Câu trả lời của bạn
Nguyên tắc sản xuất thép: oxi hóa một số nguyên tố có trong gang như C,Mn, Si, S, P,... thành oxit nhằm làm giảm hàm lượng của chúng ở trong gang tạo thành thép.
Câu trả lời của bạn
Các nguyên liệu chính dùng để sản xuất thép: gang, sắt phế liệu, khí oxi.
Câu trả lời của bạn
Thí nghiệm 1: \(2Fe + 3Cl_{2} \rightarrow 2FeCl_{3}\)
Thí nghiệm 2: \(Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}\)
\(Fe + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + H_{2}\)
Thí nghiệm 3: \(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\)
\(Fe + CuCl_{2} \rightarrow FeCl_{2} + Cu\)
Câu trả lời của bạn
Sắt là kim loại màu trắng xám, có ánh kim, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt nhưng kém nhôm.
Sắt dẻo nên dễ rèn. Sắt có tính nhiễm từ (sắt bị nam châm hút).
Sắt là kim loại nặng. Khối lượng riêng = \(7,86 g/cm^{3}\), nóng chảy ở \(1539^{o}C\)
TT | Tên thí nghiệm | Cách tiến hành | Hiện tượng - giải thích |
1 | Tác dụng với phi kim | Lấy một dợi dây phanh xe đạp/xe máy cuộn tròn đầu thành hình lò xo, nung nóng đỏ đầu lò xo trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đưa nhanh vào lọ có chứa clo. | |
2 | Tác dụng với dung dịch axit | Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch HCl/H2SO4 loãng,... | |
3 | Tác dụng với dung dịch muối | Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch CuSO4/CuCl2 |
Câu trả lời của bạn
TT | Tên thí nghiệm | Cách tiến hành | Hiện tượng - giải thích |
1 | Tác dụng với phi kim | Lấy một dợi dây phanh xe đạp/xe máy cuộn tròn đầu thành hình lò xo, nung nóng đỏ đầu lò xo trên ngọn lửa đèn cồn, sau đó đưa nhanh vào lọ có chứa clo. | Sắt cháy sáng tạo thành khói màu nâu đỏ. Vì ở nhiệt độ cao sắt tác dụng với clo tạo thành muối sắt (III). |
2 | Tác dụng với dung dịch axit | Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch HCl/H2SO4 loãng,... | Sắt tan dần có hiện tượng sủi bọt khi. Vì sắt hoạt động hóa học mạnh hơn H nên sắt tác dụng được với HCl/H2SO4 giải phóng khí H2. |
3 | Tác dụng với dung dịch muối | Cho một mẩu dây sắt vào ống nghiệm chứa khoảng 2 ml dung dịch CuSO4/CuCl2 | Sắt tan dần có kết tủa màu nâu đỏ bám vào sắt. Vì sắt hoạt động hóa học mạnh hơn đồng nên sắt đấy đồng ra khỏi muối. |
Câu trả lời của bạn
Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5%, ngoài ra gang còn một lượng nhỏ một số các nguyên tố khác như Si, Mn, S,....
Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon chiếm dưới 2%.
Câu trả lời của bạn
Tác dụng với oxi: \(3Fe + 2O_{2} \rightarrow Fe_{3}O_{4}\)
Tác dung với phi kim khác: \(2Fe + 3Br_{2} \rightarrow 2FeBr_{3}\)
\(Fe + S \rightarrow FeS\)
Tác dụng với axit: \(Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_{2} + H_{2}\)
\(Fe + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + H_{2}\)
Tác dụng với muối: \(Fe + CuSO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + Cu\)
Câu trả lời của bạn
Dự đoán tính chất hóa học
Tác dụng với phi kim: để miếng sắt lâu ngoài không khí có hiện tượng bị gỉ.
Tác dụng với axit: sắt tác dụng với HCl hiện tượng sủi bọt khí
Tác dụng với dung dịch muối: sắt tác dụng với CuSO4 có chất kết tủa màu đỏ bám lên sắt.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *