Bài 20: Hợp kim sắt: Gang, thép

Bài 20.2 Trang 25 SBT Hóa học 9

Giải bài 20.2 Trang 25 sách bài tập Hóa học 9. 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.

Đề bài

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.

Phương pháp giải - Xem chi tiết

Xem lí thuyết hợp kim sắt: gang, thép. Tại đây

Lời giải chi tiết

Nguyên tắc chung để sản xuất gang : Khử sắt trong oxit bằng CO ở nhiệt độ cao. Trong lò cao, sắt có hoá trị cao bị khử dần đến sắt có hoá trị thấp theo sơ đồ :

Fe₂O₃ -------> Fe₃O₄ -------> FeO -----> Fe

Người ta nạp nguyên liệu vào lò cao thành từng lớp than cốc và lớp quặng (và chất chảy) xen kẽ nhau. Không khí nóng được đưa vào từ phía trên nồi lò đi lên.

Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang.

- Phản ứng tạo chất khử CO : Không khí nóng được nén vào lò cao, đốt cháy hoàn toàn than cốc : C + O₂ —>CO₂

Khí CO₂ đi lên trên, gặp than cốc, bị khử thành CO :

CO₂ + C —-> 2CO

- CO khử sắt trong oxit sắt

3Fe₂O₃ + CO -------- > 2Fe₃O₄ + CO₂

Fe₃O₄+ CO —------> 3FeO + CO₂

FeO + CO —------> Fe + CO₂

Sắt nóng chảy hoà tan một phần C, Si, P và S tạo thành gang.

Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình luyện gang thành thép

Không khí giàu oxi hoặc oxi sẽ oxi hoá lần lượt các tạp chất trong gang nóng chảy,

Trước hết, silic và mangan bị oxi hoá :

Si + O₂ —> SiO₂; 2Mn + O₂ —> 2MnO.

Tiếp đến cacbon, lưu huỳnh bị oxi hoá :

2C + O₂—> 2CO ; S + O₂ —> SO₂.

Sau đó photpho bị oxi hoá :

4P + 5O₂—> 2P₂O₅

Sau khi các tạp chất trong gang bị oxi hoá hết, sẽ có một phần sắt bị oxi hoá :

2Fe + O₂ —> 2FeO

Trước khi kết thúc quá trình luyện gang thành thép, cần thêm vào lò một lượng gang giàu mangan nhằm 2 mục đích sau :

- Mn khử sắt(II) trong FeO thành sắt :

Mn + FeO —> Fe + MnO.

- Gia tăng một lượng nhất định cacbon trong sắt nóng chảy để được loại thép có hàm lượng cacbon như ý muốn.

Loigiaihay.com

Bình luận

Chia sẻ

Bình chọn:

4 trên 4 phiếu

Bài tiếp theo

Bài 20.3 Trang 25 SBT Hóa học 9
Giải bài 20.3 Trang 25 sách bài tập Hóa học 9. Quặng oxit sắt từ (Fe3O4) chứa 64,15% sắt. Hãy tính lượng gang sản xuất được từ 1 tấn quặng nói trên
Bài 20.4 Trang 25 SBT Hóa học 9
Giải bài 20.4 Trang 25 sách bài tập Hóa học 9. Để có 1 tấn thép (98% Fe) cần dùng bao nhiêu tấn quặng hematit nâu (Fe2O3.2H2O) ?
Bài 20.5 Trang 25 SBT Hóa học 9
Giải bài 20.5 Trang 25 sách bài tập Hóa học 9. 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%.
Bài 20.6 Trang 26 SBT Hóa học 9
Giải bài 20.6 Trang 26 sách bài tập Hóa học 9. 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.
Bài 20.1 Trang 25 SBT Hóa học 9
Giải bài 20.1 Trang 25 sách bài tập Hóa học 9. So sánh hàm lượng các nguyên tố trong gang và thép. Nêu ứng dụng của gang, thép.