Bài 33. Hợp kim của sắt

1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
5) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
2) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
3) FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl
4) 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O
ĐÁP ÁN
Viết các PTHH thực hiện chuỗi chuyển hóa sau :
Fe → FeCl2 → FeCl3 → F(OH)3 → Fe2O3 → Fe2(SO4)3
t0C
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
Sắt tinh khiết ít được sử dụng trong thực tế . Hai loại hợp kim quan trọng của sắt là gang và thép
Gang, thép đã được sản xuất từ bao giờ ?
Từ rất sớm con người
đã biết sản xuất gang
và thép phục vụ cho
cuộc sống .Năm1855
Henry Besssemer tìm
ra phương pháp sản
xuất thép và nó được
sử dụng cho tới năm 1950
I/ Gang
Gang là hợp kim của sắt với cacbon trong đó có từ 2 – 5 % khối lượng cacbon, ngoài ra còn một lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S …
Gang là gì ?
1. Khái niệm
Có mấy loại gang ? Phân biệt thành phần, tính chất và ứng dụng của các loại gang?
I/ Gang
1. Khái niệm
2. Phân loại
3. Sản xuất gang
b. Nguyên liệu
- Quặng sắt : thường là quặng hemantit đỏ Fe2O3
- Than cốc : cung cấp nhiệt, tạo chất khử CO và tạo gang
- Chất chảy : CaCO3, hoặc SiO2 tạo thành xỉ CaSiO3
I/ Gang
a. Nguyên tắc : Khử quặng sắt oxit bằng than cốc trong lò cao
1. Khái niệm
2. Phân loại
c. Những phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang
3. Sản xuất gang
I/ Gang
a. Nguyên tắc
b. Nguyên liệu
*. Sự tạo gang : ở phần bụng lò, sắt nóng chảy có hòa tan một phần cacbon và một lượng nhỏ mangan, silic … tạo thành gang
II/ Thép
Thép là hợp kim của sắt chứa từ 0,01 – 2 % khối lượng cacbon, cùng với một số nguyên tố khác ( Si, Mn, Cr, Ni … )
Thép là gì ? Giữa thép và gang khác nhau như thế nào ?
1/ Khái niệm






Thép có những loại nào, nêu ứng dụng của mỗi loại ?
II/ Thép
1. Khái niệm
2. Phân loại
Một số loại thép
- Thép Cr – Ni : chế tạo vòng bi , vỏ xe bọc thép
- Thép inox ( 74% Fe , 18%Cr, 8%Ni ) : chế tạo dụng cụ y tế, dụng cụ nhà bếp
- Thép W –Mo- Cr : Rất cứng dù ở nhiệt độ cao, chế tạo máy tiện, máy phay
- Thép silic : đàn hồi tốt, chế tạo lò xo, nhíp ô tô
- Thép mangan : Rất bền, chịu được va đập mạnh, chế tạo đường ray, máy nghiền đá .
3. Sản xuất thép
Giảm hàm lượng C, S, Mn, Si …có trong gang bằng cách oxi hóa các tạp chất thành oxit rồi biến thành xỉ và tách ra khỏi thép
a. Nguyên tắc
Những phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình luyện gang thành thép
- Cacbon, lưu huỳnh bị oxi hóa thành những hợp chất khí tách ra khỏi gang :
C + O2 → CO2
S + O2 → SO2
- Silic, photpho bị oxi hóa thành những oxit khó bay hơi là SiO2 và P2O5 :
Si + O2 → SiO2
4P + 5O2 → 2P2O5
- Những oxit này hóa hợp với CaO tạo thành xỉ :
3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2
CaO + SiO2 → CaSiO3
IV – CÁC PHƯƠNG PHÁP LUYỆN GANG THÀNH THÉP.
1. Phương pháp Betxơme
2. Phương pháp Mac - tanh
3. Phương pháp lò điện
Bảng so sánh ưu, nhược điểm của các pp luyện thép
Bảng so sánh ưu, nhược điểm của các pp luyện thép
Lò trộn gang lỏng
ThÐp ra lß
Một số hình ảnh của nhà máy gang thép Thái Nguyên
Một số hình ảnh của nhà máy gang thép Thái Nguyên
Lò điện siêu công suất 30tấn/ mẻ
Máy trộn oxi

Tình hình sản xuất gang và thép ở Việt Nam
Hàng năm sản xuất được khoảng 400.000 tấn phôi/năm.
Nền kinh tế cần khoảng 2,4 triệu tấn/ năm
Hàng năm nước ta vẫn phải nhập khẩu thép
Ảnh hưởng của quá trình luyện gang thép đến môi trường
Khí thải trong quá trình
luyện gang, thép: CO, SO2
,H2S .., bụi làm ÔNMT
Chất thải rắn làm suy
thoái môi trường đất, nước.
Chất thải lỏng làm tăng nồng độ kim loại nặng
ảnh hưởng đến sinh thái.
Bài tập
Bài 1. Một loại quặng sắt có 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 dung với BaCl2 thấy có kết tủa trắng (không tan trong axit mạnh ). Loại quặng đó là
A. xiđêrit
B. hematit
C. manhetit
D. pirit sắt
Bài 2. 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 sắt thu được là :

A. 15 gam
B. 16 gam
C. 17 gam
D. 18 gam
Bài 3. 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%

Làm các bài tập còn lại 1-6 trang 156 SGK