Hướng dẫn giải Bài 33. Hợp kim của sắt sgk Hóa Học 12. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 151 sgk Hóa Học 12 bao gồm đầy đủ phần lý thuyết và bài tập, đi kèm công thức, phương trình hóa học, chuyên đề… có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn hóa học 12, ôn thi tốt nghiệp THPT quốc gia.
LÍ THUYẾT
1. Gang
– Gang là hợp kim của sắt với cacbon, trong đó C chiếm 2 – 5% về khối lượng, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố khác Si, Mn, S, …
– Phân loại:
+ Gang trắng: chứa C ở dạng than chì, dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa.
+ Gang xám: chứa ít C hơn và C chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C), được dùng để luyện thép.
– Nguyên tắc luyện gang: khử oxit sắt trong quặng bằng than cốc trong lò cao thành sắt.
– Nguyên liệu: quặng sắt oxit (thường là quặng hemantit đỏ), than cốc và chất chảy (CaCO3 và SiO2).
– Các phương trình hóa học:
Tạo chất khử: C + O2 → CO2 và C + CO2 → 2CO.
Quá trình khử: Fe2O3 → Fe3O4 → FeO → Fe.
Loại tạp chất trong quặng: CaCO3 → CaO + CO2
CaO + SiO2 → CaSiO3
2.Thép
– Là hợp kim của sắt với C trong đó C chiếm 0,01 – 2% về khối lượng.
– Phân loại :
+ Thép thường (thép cacbon) Thép mềm chứa không quá 0,1%C; dễ gia công, được dùng kéo sợi hay cán thành thép lá dùng trong vật dụng đời sống và xây dựng.
+ Thép cứng: chứa trên 0,9%C dùng để chế tạo công cụ, chi tiết máy.
+ Thép đặc biệt: cho thêm vào thép 1 số nguyên tố làm thép có tính chất đặc biệt.
Thép chứa 13%Mn rất cứng, được dùng làm máy nghiền đá.
Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng, không gỉ, dùng làm dụng cụ gia đình, y tế.
Thép chứa khoảng 18% W và 5% Cr rất cứng, dùng để chế tạo máy cắt, gọt,..
– Nguyên tắc luyện gang thành thép: loại bỏ phần lớn các nguyên tố C, Si,Mn, S,… ra khỏi gang bằng cách oxi hóa chúng và chuyển thành xỉ.
– Các phương trình hóa học :
C + O2 → CO2; S + O2 → SO2
Si + O2 → SiO2 ; 4P + 5O2 → 2P2O5 (xỉ)
CaO + SiO2 → CaSiO3;
3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2 (xỉ).
– Phương pháp luyện thép: phương pháp Bet-xơ-me (lò thổi oxi); phương pháp Mac-tanh (lò bằng); phương pháp lò điện.
– Gang và thép được sử dụng rất phổ biến trong các ngành công nghiệp và đời sống.
BÀI TẬP
Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 151 sgk Hóa Học 12 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Nội dung chi tiết bài giải các bài tập các bạn xem sau đây:
1. Giải bài 1 trang 151 hóa 12
Nêu các phản ứng chính xảy ra ở lò cao.
Bài giải:
Những phản ứng chính xảy ra trong lò cao là:
$C + O_{2} xrightarrow[ ]{ t^0 } CO_{2}$
$CO_{2} + C xrightarrow[ ]{ t^0 } 2CO$
$3Fe_{2}O_{3} + CO xrightarrow[ ]{ t^0 } 2Fe_{3}O_{4} + CO_{2}uparrow$
$Fe_{3}O_{4} + CO xrightarrow[ ]{ t^0 } 3FeO + CO_{2}uparrow$
$FeO + CO xrightarrow[ ]{ t^0 } Fe + CO_{2}uparrow$
$CaCO_{3} xrightarrow[ ]{ t^0 } CaO+ CO_{2}uparrow$
$CaO + SiO_{2} rightarrow CaSiO_{3}$
2. Giải bài 2 trang 151 hóa 12
Nêu các phương pháp luyện thép và cho biết ưu điểm, nhược điểm của mỗi phương pháp.
Bài giải:
Các phương pháp luyện thép:
♦ Phương pháp lò thổi oxy:
– O2 tinh khiết nén dưới áp suất 10 atm được thổi đều trên bề mặt và trong lòng gang nóng chảy, do vậy oxi đã oxi hóa rất mạnh các tạp chất (Si, C,P,S,…).
– Ngày nay 80% thép được sản suất theo phương pháp này.
– Ưu điểm: Phản ứng trong lò gang tỏa nhiều nhiệt, nâng cao chất lượng thép, thời gian ngắn, sản suất được nhiều thép.
– Nhược điểm: không sản suất được thép chất lượng cao.
♦ Phương pháp Mac-tanh (lò bằng):
– Nhiên liệu là khí đốt hoặc dầu cùng với không khí và oxi được phun vào lò để oxy hóa tạp chất trong gang.
– Ưu điểm: Có thể bổ sung các nguyên tố trong thép và bổ sung các nguyên tố cần thiết để sản xuất ra thép chất lượng cao.
– Nhược điểm: Tốn nhiên liệu để đốt lò, từ 5 giờ đến 8 giờ.
♦ Phương pháp lò điện:
– Nhiệt lượng sinh ra trong lò hồ quang điện giữa các điện cực bằng than chì và gang lỏng tỏa ra nhiệt độ 3000 độ C và dễ điều chỉnh hơn các lò trên.
– Ưu điểm là luyện được thép có các thành phần khó nóng chảy như vonfram, molipden, crom,… và không chứa những tạp chất có hại như lưu huỳnh, photpho.
– Nhược điểm là dung tích không lớn, điện năng tiêu thụ cao.
3. Giải bài 3 trang 151 hóa 12
Một loại quặng chứa sắt trong tự nhiên đã được loại bỏ tạp chất. Hòa tan quặng này trong dung dịch HNO3 thấy có khí màu nâu bay ra, dung dịch thu được cho tác dụng với BaCl2 có thấy kết tủa màu trắng (không tan trong axit mạnh). Loại quặng đó là
A. xiđêrit.
B. hematit.
C. manhetit.
D. pirit sắt.
Bài giải:
Hòa tan quặng vào HNO3 thoát ra khí màu nâu là NO2. Dung dịch thu được cho tác dụng với dd BaCl2 → kết tủa trắng là BaSO4 (không tan trong axit mạnh).
⇒ Quặng sắt ban đầu là FeS2.
Phương trình hóa học:
(FeS_2 + 18HNO_3 → Fe(NO_3)_3 + 2H_2SO_4 + 15NO_2 + 7H_2O)
(BaCl_2 + H_2SO_4 → BaSO_4 + 2HCl)
⇒ Đáp án: D.
4. Giải bài 4 trang 151 hóa 12
Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít khí CO (đktc). Khối lượng sắt thu được là
A.15 gam.
B.16 gam.
C.17 gam.
D.18 gam.
Bài giải:
Phương trình hóa học:
$Fe_xO_y + yCO → xFe + yCO_2↑$
$n_{CO_2} = n_{CO} = dfrac{2,24}{22,4} = 0,1 (mol)$
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
(m_{hh} + m_{CO} = m_{Fe}+m_{CO_{2}}).
$⇒ m_{Fe} = 17,6 +0,1 . 1,28 – 0,1.44 = 16 (gam).$
⇒ Đáp án: B.
5. Giải bài 5 trang 151 hóa 12
Nung một mẫu thép thường có khối lượng 10 gam trong O2 dư thu được 0,1568 lít khí CO2 (đktc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của cacbon trong mẫu thép đó là :
A.0,82%.
B. 0,84%
C. 0,85%.
D. 0,86%.
Bài giải:
Phương trình hóa học:
$C + O_2 xrightarrow{{{t^0}}} CO_2$
(n_{C}=n_{CO_{2}}=dfrac{0,1568}{22,4}=0,007 (mol))
$⇒ m_C = 0,007.12 = 0,084 (gam)$.
$⇒ %m_C = dfrac{0,084}{10}.100= 0,84%$.
⇒ Đáp án: B.
6. Giải bài 6 trang 151 hóa 12
Cần bao nhiêu tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 để có thể sản xuất được 800 tấn gang có hàm lượng sắt là 95%. Biết rằng trong quá trình sản xuất, lượng sắt bị hao hụt là 1%.
Bài giải:
Khối lượng sắt có trong 800 tấn gang chứa 95% sắt là: (dfrac{800.95}{100}=760) (tấn).
Khối lượng sắt thực tế cần phải có là: (dfrac{760.100}{99} = 767,68) (tấn).
Phương trình hóa học:
$Fe_3O_4 + 4C → 4CO + 3Fe$
$232 → 3.56 = 168 ,(tấn)$
Muốn có 767,68 tấn sắt, cần: x (tấn) Fe3O4
(⇒ x = m_{Fe_3O_4} = dfrac{767,68.232}{168}=1060,13 ,(tấn))
Khối lượng quặng manhetit cần dùng là:
(m_{manhetit} = dfrac{1060,13.100}{80}=1325,163 ,(tấn)).
Bài trước:
- Giải bài 1 2 3 4 5 trang 145 sgk Hóa Học 12
Bài tiếp theo:
- Giải bài 1 2 3 4 5 trang 155 sgk Hóa Học 12
Xem thêm:
- Để học tốt môn Toán 12
- Để học tốt môn Vật Lí 12
- Để học tốt môn Hóa Học 12
- Để học tốt môn Sinh Học 12
- Để học tốt môn Ngữ Văn 12
- Để học tốt môn Lịch Sử 12
- Để học tốt môn Địa Lí 12
- Để học tốt môn Tiếng Anh 12
- Để học tốt môn Tiếng Anh 12 (Sách Học Sinh)
- Để học tốt môn Tin Học 12
- Để học tốt môn GDCD 12
Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 151 sgk Hóa Học 12 đầy đủ, ngắn gọn và dễ hiểu nhất. Chúc các bạn làm bài môn hóa học 12 tốt nhất!
“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“
Chào mừng bạn đến với PRAIM, - nền tảng thông tin, hướng dẫn và kiến thức toàn diện hàng đầu! Chúng tôi cam kết mang đến cho bạn một trải nghiệm sâu sắc và tuyệt vời về kiến thức và cuộc sống. Với Praim, bạn sẽ luôn được cập nhật với những xu hướng, tin tức và kiến thức mới nhất.
