Bài 20. Hợp kim sắt: Gang, Thép

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

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

1. Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2-5%, ngoài ra còn có một lượng nhỏ các nguyên tố khác như Si, Mn, s,...

Gang cứng và dòn hơn sắt.Có hai loại gang: gang trắng và gang xám. Gang trắng dùng để luyện thép, gang xám dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước,…

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

Thép có nhiều tính chất lí, hóa quý hơn sắt. Thép được dùng làm vật liệu xây dựng, chế tạo máy, dụng cụ lao độngr..

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Sản xuất gang

Nguyên tắc sản xuất gang: Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim.

Quá trình sản xuất gang trong lò luyện kim (lò cao).

– Phản ứng tạo thành khí CO: C + O2 \(\rightarrow\)CO2

C + CO2 \(\rightarrow\) 2CO
– Phản ứng khử oxit sắt thành sắt.

3CO + Fe203 \(\rightarrow\) 2Fe + 3C02

Sắt nóng chảy hòa tan một ít cacbon tạo thành gang.

– Đá vôi bị phân hủy thành CaO, kết hợp vơi SiO2 có trong quặng tạo thành xỉ. CaO + SiO3 \(\rightarrow\) CaSiO3

Xỉ nhẹ nổi lên trển và được đưa ra ở cửa tháo xỉ.

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

Sản xuất thép

– Nguyên liệu sản xuất thép là gang, sắt phế liệu, khí oxi.

– Nguyên tắc sản xuất thép là oxi hóa một số kim loại, phi kim để loại ra khỏi gang phần lớn các nguyên tố cacbon, silic, mangan,…

– Quá trình luyện thép được thực hiện trong lò Bet-xơ-me.

Khí oxi oxi hóa các nguyên tố trong gang như C, Mn, Si,.. Sản phẩm thu được là thép.

2Fe+ O2 ------- > 2 FeO

FeO+ C-------- > Fe +CO

2FeCO + Si ----------- > 2 Fe + SiO2



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (1)

­ Khi S0 gây ô nhiễm không khí, dộc hại đối với người và động vật; S0 là khí gây ra hiện tượng mưa axit: S0 + H 0 ­> H S0 , axit sunfurơ tiếp tục bị oxi hóa thành axit sunfuric. ­

Khí C0 gây ra hiệu ứng “nhà kính”, làm nhiệt độ Trái Đất nóng lên làm tan băng ở hai cực. ­

Các biện pháp bảo vệ môi trường: Xây hệ thống liên hoàn xử lí khí thải độc hại trước khi dưa khí thải ra ngoài không khí; Trồng vành đai cây xanh để hấp thụ C0 ...

Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (2)

a) O2 + 2Mn 2MnO

b) Fe203 + 3CO 2Fe + 3CO2

c) O2 + Si SiO2

d) O2 + S SO2

Phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang là (b), phản ứng xảy ra trong luyện thép là (a), (c), (d).

Chất oxi hóa là O2, Fe203; chất khử là Mn, CO, Si, S.



Sách Giáo Khoa
Hướng dẫn giải Thảo luận (3)

Hỏi đáp Hóa học