Bài 33. Hợp kim của sắt

Giáo án Powerpoint của : Từ Xuân Nhị
HỢP KIM CỦA SẮT
I- Gang :
1- Khái niệm: Gang là hợp kim của Fe trong đó 2-5% khối lượng C, ngoài ra còn một lượng nhỏ Si, Mn, S,......
2. Phân loại, tính chất và ứng dụng của gang.
Chứa nhiều cacbon (dạng than chì) và silic
Rất cứng và giòn
Kém cứng, kém giòn dễ ăn khuôn.
Dùng luyện thép
Dùng đúc các chi tiết của máy
a. Gang trắng
b. Gang Xám
Thành Phần
Tính Chất
Ứng Dụng
Chứa ít cacbon rất ít silic, chứa nhiều xementit Fe3C
3. Sản xuất gang.
b.Nguyên liệu :
-Quặng sắt (30-95% oxit sắt, rất ít S,P)
-Than cốc (cung cấp nhiệt cháy, tạo ra CO, tạo thành gang)
-Chất chảy CaCO3 ( đối với quặng chứa SiO2 tạo ra xỉ CaSiO3 dễ nóng chảy tách khỏi gang) và ngược lại
c.Những phản ứng xảy ra trong quá trình luyện gang
a. Nguyên tắc:
Dùng chất khử C(Than cốc); H2 để khử các oxít sắt trong lò cao
Quặng sắt oxit FexOy
Thổi không khí đã làm giàu oxi và

sấy nóng tại ~900oC
(1) C +O2  CO2 + Q: tỏa nhiệt
(2) CO2 + C  2CO và 2C + O2  2CO
CO
CO
CO
(3) 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2
(4) Fe3O4 + CO  3FeO + CO2
(5) FeO + CO  Fe + CO2
Gang lỏng:
Fe + >2%C
Xỉ CaSiO3
Khí lò cao:
CO2, CO, SO2 , …
(3a) CaCO3  CaO + CO2
(5a) CaO + SiO2  CaSiO3
6.Cửa tháo gang
7.Cửa tháo xỉ
8. Khí lò cao
1- Khái niệm: Thép là hợp kim của Fe chứa từ 0,01-2 % khối lượng C, cùng với một số nguyên tố khác (Si,Mn,Cr,Ni,.)
2- Phân loại, tính chất và ứng dụng của thép.
II- Thép:
Thành phần
Tính chất
Ứng dụng
Thép thường
(Thép cacbon)
Thép đặc biết
Chứa ít C,Si rất ít S, P
Chứa thêm các nguyên tố khác như: Si, Mn, Cr, Ni, W..
- C ? 0,1% thép mềm
- C > 0,9 % thép cứng
Có tính cơ học,
vật lí rất quý
- Xây dựng
Chế tạo vật dụng
trong đời sống
Làm dụng cụ y tế; vòng bi ; vỏ xe tăng ; lò xo ; đường ray ..
2- Phân loại, tính chất và ứng dụng của thép.
3- Sản xuất thép:
Nguyên tắc:
Oxi hoá các tạp chất trong gang nhằm làm giảm hàm lượng của chúng tạo thành thép
Si,Mn bị oxihoá : Si + O2 ? SiO2
2 Mn + O2 ? 2 MnO
C bị oxihoá : 2 C + O2 ? 2 CO
S bị oxihoá : S + O2 ? SO2
P bị oxihoá : 4 P + 5 O2 ? 2 P2O5
Tạo xỉ : 3 CaO + P2O5 ? Ca3(PO4)2
CaO + SiO2 ? CaSiO3 (xỉ)
Các phản ứng xảy ra:
Thép thường
Ảnh hưởng của sản xuất gang,thép đến môi trường.
Khí thải trong quá trình luyện gang, thép: CO, SO2 , H2S ., bụi làm ô�nhiễm MT
Chất thải rắn làm suy thoái môi trýờng đất, nước.
Chất thải lỏng làm tăng nồng độ kim loại nặng ảnh hýởng đến sinh thái.
Gây ô nhiễm môi trường, độc hại cho con người ,động thực vật và hệ sinh thái
VD. Hiện tượng mưa axít
Làm nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường
SO2 + H2O  H2SO3 CO2 + H2O  H2CO3
Câu 1: Một loại quặng chứa sắt trong tự nhiên đã được loại bỏ tạp chất. Hoà tan quặng này trong HNO3 thấy có khí màu nâu bay ra, dd thu được cho tác dụng với BaCl2 thấy có kết tủa trắng (không tan trong axít mạnh) loại quặng đó là:
A. xiđerit (FeCO3 )
B. Hematit đỏ (Fe2O 3)
C. Manhetit (Fe3O 4)
D. Pirit sắt (FeS2 )

D. Pirit sắt (FeS2 )
Câu 2: Gang là hợp kim của sắt chứa :
D. Lượng Cácbon lớn hơn 5%
C. Lượng Cácbon nhỏ hơn 0,2%
A. Lượng Cácbon lớn hơn 2%
B. Lượng Cácbon từ 2 - 5 %
B. Lượng Cácbon từ 2 - 5 %
Câu 4: Để khử hoàn toàn 17,6g hỗn hợp gồm Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 đến Fe cần vừa đủ 2,24 lít khí CO (đktc). Khối lượng của sắt thu được là :
A. 15g B. 16g C. 17g D. 18g
B. 16g
Câu 3:Vai trò của C trong quá trình sản xuất gang là:
1. Là chất đốt cung cấp năng lương cho các phản ứng
2. Là chất cung cấp chất khử cho phản ứng khử oxit sắt
3. Là chất nằm trong thành phần của gang
A. 1 và 2
B. 2 và 3
C. 1 và 3
D. 1,2 và 3
D. 1,2 và 3
Câu 5: Cho 4,48 lit CO tác dụng với FeO ở nhiệt độ cao sau phản ứng xong thu được chất rắn có khối lượng giảm 1,6g so với lượng FeO ban đầu . Khối lượng Fe thu được và % thể tích CO và CO2 thu được là:
A. 11,2g Fe ,40% CO và 60% CO2
B. 5,6g Fe ,50% CO và 50% CO2
C. 5,6g Fe ,60% CO và 40% CO2
D. 2,8g Fe ,75% CO và 25% CO2
B. 5,6g Fe ,50% CO và 50% CO2