Hóa học 9 bài 20 Hợp kim sắt gang thép

Hóa học 9 bài 20 Hợp kim sắt gang thép

Trong bài viết này Cunghocvui sẽ giới thiệu tới các bạn một nội dung học rất quan trọng và bổ ích về soạn bài hợp kim sắt gang thép!

I. Lý thuyết

1. Hợp kim của sắt

- Là sự kết hợp của kim loại sắt và phi kim sau khi thực hiện các phản ứng nung nóng và đúc kết tạo thành các hợp kim được ứng dụng vào chế tạo trong cuộc sống.

- Sắt có hai hợp kim được sử dụng rất nhiều trong đời sống bao gồm: gang và thép.

a. Gang

- Là sự kết hợp giữa việc nung sắt trong điều kiện có sự xúc tác của cacbon (2 - 5%) ở  điều kiện nhiệt độ thích hợp, bên cạnh đó còn có sự đóng góp của một số kim loại thích ứng khác.

- Cứng và giòn hơn nhiều so với Fe

- Gang có 2 loại:

+ Gang trắng: dùng luyện thép.

+ Gang xám: được ứng dụng nhiều trong việc đúc các bệ máy hay ống vận chuyển nước,…      

b. Thép

- Là sự kết hợp giữa việc nung sắt trong điều kiện có sự xúc tác của cacbon (2%) ở  điều kiện nhiệt độ thích hợp

- Thép bền, thường cứng, đàn hồi, ít bị ăn mòn,…

- Có thể bắt gặp trong các linh kiện, chi tiết máy công nghiệp.

- Áp dụng vào lắp ráp các linh kiện điện tử và phương tiện vận chuyển.

2. Sản xuất gang, thép

a. Sản xuất gang

* Nguyên liệu sản xuất gang.

- Quặng sắt: Hematit (chứa Fe203), manhetit (chứa Fe3O4).

- Có nhiều trong các phụ gia của than cốc hay các chất tương quan của Ca...

b. Sản xuất thép

* Áp dụng các nguyên liệu đầu vào phù hợp như sau:

Gang, sắt phế liệu và khí oxi.

* Giới thiệu về quy trình sản xuất:

Thực hiện phản ứng oxi hóa để loại bỏ các tạp chất có lẫn trong gang, giảm bớt hàm lượng khí cacbon và giữ lại các kim loại cứng có trong gang.

Hợp kim sắt: Gang, thép

II. Bài tập hóa 9 hợp kim sắt gang thép

Bài 1: Trình bày các phương trình phản ứng để sản xuất gang.

- Là sự kết hợp giữa việc nung sắt trong điều kiện có sự xúc tác của cacbon (2 - 5%) ở  điều kiện nhiệt độ thích hợp, bên cạnh đó còn có sự đóng góp của một số kim loại thích ứng khác.

- Đối với quá trình khử sắt ra khỏi oxit thì cần những lưu ý sử dụng các chất kích ứng của cacbon dạng lỏng nhằm thúc đẩy quá trình diễn ra một cách nhanh chóng hơn.

Các phương trình hóa học:

(1) \(C+O_2 \to CO_2\)

(2) \(C+CO_2\to 2CO\)

(3) \(3CO+Fe_2O_3\to 3CO_2+2Fe\)

(4) \(CaCO_3 \to CaO+CO_2\)

(5) \(CaO+SiO_2 \to CaSiO_3\)

Bài 2. Nguyên tắc dùng trong luyện gang thành thép là gì?

Nguyên tắc: Thực hiện phản ứng oxi hóa để loại bỏ các tạp chất có lẫn trong gang, giảm bớt hàm lượng khí cacbon và giữ lại các kim loại cứng có trong gang.

(1) \(2Fe+O_2 \to 2FeO\)

(2) \(FeO+C \to Fe+CO\)

(3) \(2FeO+Si\to 2Fe+SiO_2\)

(4) \(FeO+Mn\to Fe+MnO\)

Bài 3. Các tác động của quá trình sản xuất gang thép đến môi trường sống là gì?

Ảnh hưởng đến môi trường:

- Hiện nay đang diễn ra một thực trạng đó chính là hiện tượng hiệu ứng nhà kính, hiện tượng Trái Đất ấm dần lên do hàm lượng khí CO2 xuất hiện trong không khí khá nhiều nên đã vô tình tạo ra các thái cực, kích ứng nhiệt độ tăng dần lên. Hệ quả nhận thấy rõ rệt nhất là hiện tượng băng tan ở Nam Cực và nhiều thành phố bị chìm trong hoang mạc, hạn hán diễn ra quanh năm.

- Lưu huỳnh vốn là một chất khí độc có khả năng gây ô nhiễm rất cao, một trong những hợp chất cần lưu ý là SO2. Nếu xuất hiện khá nhiều trong không khí sẽ gây hại đến môi trường sống của sinh vật.

+ Thúc đẩy gia tăng lượng axit có trong nước mưa, đó là lý do vì sao nước mưa ngày càng bị ô nhiễm.

SO2  + H20 →H2SO3

H2SO3 tiếp tục bị oxi hóa → H2SO4 và CO2 + H2O → H2CO3

- Biện pháp chống ô nhiễm:

+ Tăng cường mở rộng và đầu tư vào các dự án bảo vệ môi trường cũng như cung cấp các máy móc thiết bị lọc không khí..

+ Xây dựng hệ thống thực vật, cây xanh, đặc biệt là tại các khu công nghiệp để điều hòa không khí.

Bài 4. Xem xét các phương trình phản ứng của các oxit sau đây và cho ra nhận định:

a. \(2Mn+O_2 \to 2MnO\)

b. \(Fe_2O_3+3CO\to 2Fe+3CO_2\) - đây là phản ứng điều chế gang, thực hiện trong môi trường có đốt cháy khí CO.

c. \(Si+O_2 \to SiO_2\)

d. \(S+O_2 \to SO_2\)

Các phản ứng còn lại tham gia vào chu trình sản xuất thép.

Hy vọng rằng với những kiến thức mới về giải bài tập hóa bài 20 hợp kim sắt gang thép trên đây, các bạn hoàn toàn có thể hiểu rõ hơn và đạt kết quả cao trong các kỳ thi!