Bạn đang xem: Hợp kim sắt: gang, thép (Có bài tập áp dụng) – hoahoc247.com Tại DongnaiArt

Gang và thép là hai hợp kim quan trọng của sắt được sử dụng rộng rãi trong đời sống hàng ngày. Vậy thành phần của chúng là gì? Các điểm giống và khác nhau là gì? Hãy cùng tìm câu trả lời qua bài viết.

Hợp kim sắt: gang, thép

Tôi. hợp kim sắt

Hợp kim là chất rắn thu được sau khi làm nguội các kim loại khác nhau hoặc hỗn hợp nóng chảy của kim loại và phi kim.

1. Băng nhóm

– Gang là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm 2-5%, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố khác như si, mn, s,… cứng và gang giòn. hơn sắt.

– Phân loại gang: gang trắng và gang xám.

+ Gang xám: Chứa nhiều C, S, độ cứng và độ giòn kém hơn gang trắng, được dùng để chế tạo máy móc, ống dẫn nước. Gang xám dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước,…

+ Gang trắng: chứa ít C, rất ít silic, chứa nhiều xiđerit (fe3c), cứng giòn, dùng để luyện thép. Gang trắng luyện thép

2. thép

– Thép là hợp kim của sắt với cacbon và một số nguyên tố khác, trong đó hàm lượng cacbon nhỏ hơn 2%.

-Thép có nhiều tính chất lý hóa quý hơn sắt. Thép được dùng làm vật liệu xây dựng, chế tạo máy, công cụ lao động…

-Phân loại thép: thép thường và thép đặc

+ Thép thường: chứa rất ít s, p, dùng làm cốt thép (trong bê tông)

+Thép đặc biệt: Chứa các nguyên tố khác như si, mn, cr, ni, w,… có tính chất cơ lý rất tốt

Hai. Sản xuất gang, thép

1. Sản xuất gang

a) Nguyên liệu để sản xuất gang thỏi là các loại quặng sắt như: manhetit (trong đó có fe3o4), hematit; than cốc (than sạch); không khí giàu ôxy và một số phụ gia khác như đá vôi caco3,…

b) Nguyên tắc sản xuất gang: Sắt oxit được khử bằng cacbon oxit ở nhiệt độ cao trong lò luyện.

c) Quá trình luyện gang trong lò luyện gang (lò cao).

– Phản ứng sinh ra khí cacbonic:

c + o2 → co2

c + co2 → 2co

– Dùng để khử quặng sắt trong thân lò, nhiệt độ ở giữa thân lò khoảng 500-6000c

3co + fe203 2fe + 3c02

4co + fe304 3fe + 4c02

Sắt nóng chảy hòa tan một số cacbon và một số nguyên tố khác để tạo thành gang.

– Phản ứng tạo xỉ: trong bosh, nhiệt độ khoảng 10000c

Đá vôi bị phân hủy mạnh và kết hợp với silic có trong quặng để tạo thành xỉ.

Caco3 + co2 cao

Cao+sio3 → casio3

Xỉ nhẹ nổi lên trên và được thải ra ngoài ở cửa xả xỉ.

2. Sản xuất thép

a) Nguyên liệu sản xuất thép:

+ Gang trắng xám, sắt vụn

Xem Thêm : Phong cách ngôn ngữ khoa học – Ngữ văn 12 – Hoc247.net

+Chất lỏng: Cao

+Dầu nhiên liệu hoặc khí tự nhiên

+Oxy

b) Nguyên lý luyện thép: các tạp chất c, s, si, mn,… trong gang bị oxi hóa thành oxi, sau đó trở thành xỉ và tách ra khỏi thép.

c) Phương pháp luyện thép

* Phương pháp đặt cược: quá trình luyện thép được thực hiện trong lò Batesmeier

– Thổi oxy nén ở áp suất 10atm vào bề mặt và bên trong gang lỏng, nhờ đó các tạp chất trong gang bị oxy hóa rất mạnh, đồng thời các thành phần trong thép được trộn đều.

– Khoảng 80% thép sản xuất ngày nay được sản xuất bằng phương pháp này. – Ưu điểm:

+ Các phản ứng xảy ra bên trong khối gang tỏa nhiều nhiệt

+Thời gian luyện thép ngắn

+ Lò luyện lớn có thể nấu 300 tấn thép trong 45 phút.

Thổi khí oxi vào sắt nóng chảy, các tạp chất bị oxi hóa:

– c và s được chuyển thành khí co2 và so2 rời khỏi gang:

c + o2 khí cacbonic

s + o2 so2

– Chuyển hóa si và p thành oxit axit, sio2 và p2o5 càng ít bay hơi:

si + o2 sio2

p + o2 p2o5

sio2, p2o5 phản ứng với casio3, ca3(po4)2. Muối tạo thành nóng chảy, nhẹ hơn thép lỏng, nổi lên trên và được tách ra

3cao + p2o5 ca3(po4)2

Casio cao+sio2 3

* Phương pháp Martin (lò bằng)

Nhiên liệu là khí hoặc dầu, không khí và oxy được bơm vào lò để oxy hóa các tạp chất trong gang. Ưu điểm của phương pháp này là kiểm soát được tỷ lệ các nguyên tố trong thép, có thể bổ sung thêm các nguyên tố cần thiết khác như mn, ni, cr, mo, w, v,… nên thép đạt chất lượng cao. luyện Mỗi mẻ thép có thể được luyện trong 5-8 giờ Thời gian có khối lượng khoảng 300 tấn. Khoảng 12-15% lượng thép trên thế giới được sản xuất bằng phương pháp này.

*Phương pháp lò điện

Trong lò điện, thanh than chì là một điện cực và gang là điện cực thứ hai. Hồ quang tạo ra giữa chúng tạo ra nhiệt độ cao hơn và dễ điều chỉnh hơn so với các loại lò ở trên. Do đó, ưu điểm của phương pháp lò hồ quang điện là có thể luyện thép đặc biệt có chứa các kim loại chịu lửa như vonfram (tnc33500c), molypden (tnc26200c), crom (tnc18900c) và loại bỏ hầu hết các nguyên tố có hại. thép như lưu huỳnh và phốt pho. Nhược điểm của lò điện hồ quang là công suất nhỏ nên lượng thép ra mỗi mẻ không lớn

iii. Thực hành

Bài 1: Nêu các khái niệm về hợp kim, gang, thép.

Bài 2: Giới thiệu về quy trình sản xuất thép

Bài 3: Lập phương trình hóa học theo sơ đồ sau:

a) feo + … – > fe + mno

b) fe2o3 + co -> … + khí cacbonic

c) … + si -> sắt + silic

d) feo + c – > fe + …

Cho biết phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang và phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép. Chất nào là chất oxi hóa, chất nào là chất khử?

Bài tập 4: Cho luồng khí đi qua một lượng hematit (chứa Fe2O3), thu được 300,8 gam hỗn hợp rắn X và hỗn hợp khí. Cho toàn bộ khí y hấp thụ hết bởi dung dịch dư thì khối lượng bình tăng 52,8 gam. Hòa tan chất rắn X vào dung dịch axit nitric dư thu được 387,2 gam muối. Tính thành phần % khối lượng của Fe2O3 trong quặng?

Bài 4: Quặng nào sau đây có hàm lượng fe cao nhất.

1. Hematit đỏ (fe2o3). c. Magnetit (fe3o4).
2. Tinh thần. (fes2) d.xederit (feco3).

Xem Thêm : 222+ Hình ảnh Kirito Ngầu Nhưng Rất Cute Đỉnh Cực Nhé!!!

Bài 5: Gang, thép là hợp kim của fe. Tìm phát biểu đúng.

1. Gang là hợp kim fe-c (5% đến 10%).
2. Nguyên tắc sản xuất gang là khử sắt trong oxit bằng CO, H2 hoặc Al ở nhiệt độ cao.
3. Thép được tạo ra bằng cách oxy hóa các tạp chất trong gang. (c, si, mn, s, p) được chuyển thành oxit để giảm hàm lượng của chúng.
4. Thép là hợp kim fe-c (2% đến 5%).

Bài 6: Phản ứng nào sau đây xảy ra trong quá trình luyện gang, thép.

1. feo + cofe + co2. c. sio2 + cao casio3.
2. feo + mn fe + mno. d.s + o2 so2.

Bài 7: Có thể dùng phương pháp nào để luyện thép chất lượng cao và tận dụng sắt vụn.

1. Phương pháp của con bạc. (lò oxy).
2. Phương pháp chồn (lò nướng).
3. Phương pháp lò điện.
4. Phương pháp Martin và bếp điện.

Sau 8(1). quặng sắt. (2).Cromit. (3) Bô xít. (4) Côca. (5) Than đá.

(6) caco3, (7). sio2.

Các vật liệu được sử dụng để sản xuất gang là:

1. (1), (3), (4), (5). c. (1), (4), (7).
2. (1), (3), (5), (7). đ.(1),(4),(6).(7).

Bài 9: Trong sản xuất gang, một loại than đá được dùng làm nhiên liệu cung cấp nhiệt cho lò cao, lò cao sinh ra chất khử và tạo thành 2-5% cacbon trong gang. .Loại than là:

1. Than non. b.Than đá. c. than củi. d.Côla.

Bài 10: Thép là hợp kim của fe – c và một số nguyên tố khác. trong đó c chiếm khoảng.

1. Hơn 2% c. 5% đến 10%
2. 0,01% đến 2% d. không bao gồm c.

Bài 11: Trong quá trình luyện gang thép, chức năng của oxi là:

1. Oxi hóa fe ® fe2+ , fe3+.
2. Oxi hóa c, s, si, p tạo thành oxit.
3. Dùng làm nhiên liệu cho quá trình đốt cháy.
4. tất cả, a, b, c

Bài 12: 800 tấn gang có 95% Fe được sản xuất từ ​​Manhetit có 80% Fe3O4. Đã có một khoản lỗ 1% trong sản xuất gang. Vậy bao nhiêu tấn quặng đã được sử dụng? Một. 1325.3. b. 1311.9. c. 1380.5. d. 848,126.

Bài 12: Nung nóng một lượng hematit chứa fe2o3, có lẫn tạp chất trơ rồi cho khí co đi qua thì thu được 300,8 gam hỗn hợp chất rắn và khí. Nếu hấp thụ hết hỗn hợp khí này vào bình chứa dung dịch xút xút dư thì khối lượng bình tăng 52,8 gam. Nếu hòa tan hoàn toàn hỗn hợp chất rắn trên trong dung dịch axit nitric loãng dư thì thu được 387,2 gam một muối nitrat. Hàm lượng khối lượng của fe2o3 trong hematit này là a. 60% b. 40% c. 20% d. 80%

Bốn. câu trả lời

Bản nhạc 3:

feo + mn fe + mno (làm thép)

fe2o3 + 3co 2fe + 3co2 (gang)

2feo + si 2fe + sio2 (luyện thép)

feo + c fe + co (luyện thép)

– Chất khử: mn, co, si, c- Chất oxi hóa: fe2o3 , feo

Bản nhạc 4:

Mức tăng tối thiểu = = 52,8 gam

=>Không có (giảm) == 1,2 mol

=>Khối lượng quặng = mx + mo = 300,8 +1,2,16 = 320 gam

btnt fe : = = 0,8 mol

=> % = 0,8.160/320.100% = 40%

4c

5c

6c

7b

8c

9 ngày

10b

11a

12b

Tất cả nội dung bài viết. Vui lòng xem thêm và tải về các tài liệu chi tiết sau:

Tải xuống

Bài tập trắc nghiệm Hóa học lớp 9 – Xem ngay