Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 63 sgk Hóa học 9

Nội Dung

Hướng dẫn giải Bài 20: Hợp kim sắt: Gang, thép, sách giáo khoa Hóa học 9. Nội dung bài Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 63 sgk Hóa học 9 bao gồm đầy đủ lý thuyết, công thức, phương trình hóa học, chuyên đề hóa học, … có trong SGK để giúp các em học sinh học tốt môn hóa học lớp 9, ôn thi vào lớp 10 THPT.

Lý thuyết

I. Hợp kim của sắt

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 gì?

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 giòn hơn sắt.

2. Thép là gì?

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 động…

II. Sản xuất gang, thép

1. Sản xuất gang như thế nào?

a) Nguyên liệu: sản xuất gang là quặng sắt, thí dụ quặng manhetit (chứa Fe₃0₄), quặng hematit; than cốc (than đã được tinh chế); không khí giàu oxi và một số chất phụ gia khác như đá vôi CaCO₃,…

b) Nguyên tắc: Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim.

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

– Phản ứng tạo thành khí CO:

C + O₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CO₂

C + CO₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2CO

– Phản ứng khử oxit sắt thành sắt.

3CO + Fe₂0₃ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 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 + SiO₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CaSiO₃

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

2. Sản xuất thép như thế nào?

– 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.

Dưới đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 63 sgk Hóa học 9. Các bạn hãy đọc kỹ đầu bài trước khi giải nhé!

Bài tập

Giaibaisgk.com giới thiệu với các bạn đầy đủ phương pháp trả lời các câu hỏi, giải các bài tập hóa học 9 kèm bài giải, câu trả lời chi tiết bài 1 2 3 4 5 6 trang 63 sgk Hóa học 9 cho các bạn tham khảo. Nội dung chi tiết câu trả lời, bài giải từng bài tập các bạn xem dưới đây:

1. Giải bài 1 trang 63 sgk Hóa học 9

Thế nào là hợp kim? Thế nào là gang, thép? Nêu thành phần, tính chất và ứng dụng của gang và thép.

Trả lời:

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

– Gang là hợp chất của sắt với cacbon, trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2% đến 5%. Ngoài ra trong gang còn có một số nguyên tố khác như Si, Mn, S …

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

– Ứng dụng của gang và thép:

+ Gang, thép có nhiều ứng dụng trong sản xuất, trong kĩ thuật và đời sống. Gang trắng dùng để luyện thép, gàn xám dùng để chế tạo máy móc, thiết bị.

+ Thép dùng để chế tạo nhiều chi tiêt máy, vật dụng, dụng cụ lao động. Đặc biệt thép được dùng để làm vật liệu xây dựng nhà cửa, cầu cống … phương tiên giao thồn vận tải (tàu thủy, tàu hỏa, ô tô, xe gắn máy, xe đạp …)

2. Giải bài 2 trang 63 sgk Hóa học 9

Hãy cho biết nguyên tắc sản xuất gang và viết các phương trình hoá học.

Trả lời:

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:

– Phản ứng khử oxit sắt thành sắt.

– 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.

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

Phương trình hóa học xảy ra:

C + O₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CO₂

C + CO₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2CO

3CO + Fe₂O₃\(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2Fe + 3CO₂

CaO + SiO₃ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) CaSiO₃

3. Giải bài 3 trang 63 sgk Hóa học 9

Hãy cho biết nguyên tắc luyện gang thành thép và viết các phương trình hoá học.

Trả lời:

Nguyên tắc luyện gang thành thép: 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.

Phương trình hóa học của các phản ứng xả ra:

2Fe+ O₂ \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2 FeO

FeO+ C \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) Fe +CO

2FeCO + Si \(\xrightarrow{{{t^0}}}\) 2 Fe + SiO₂

4. Giải bài 4 trang 63 sgk Hóa học 9

Những khí thải (CO₂, SO₂ …) trong quá trình sản xuất gang, thép có ảnh hưởng như thế nào đến môi trường xung quanh? Dẫn ra một số phản ứng để giải thích. Thử nêu biện pháp để chống ô nhiễm môi trường ở khu dân cư gần cơ sở sản xuất gang thép.

Trả lời:

– Những khí thải trong quá trình luyện gang, thí dụ như SO₂, CO₂ ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.

+ Khí SO₂ gây ô nhiễm không khí, độc hại cho con người và động thực vật.

+ Làm cho nồng độ axit trong nước mưa cao hơn mức bình thường.

SO₂ + H₂O → H₂SO₃

H₂SO₃ tiếp tục bị oxi hóa thành H₂SO₄.

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

– Biện pháp chống ô nhiễm môi trường:

+ Xây dựng hệ thống liên hoàn xử lí khí thải độc hại trước khi đưa khí thải ra ngoài không khí.

+ Trồng vành đai xanh để háp thụ khí CO₂.

5. Giải bài 5 trang 63 sgk Hóa học 9

Hãy lập các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây:

a) O₂ + 2Mn \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) 2MnO

b) Fe₂O₃ + CO \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) Fe + CO₂

c) O₂ + Si \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) SiO₂

d) O₂ + S \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) SO₂

Cho biết phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện gang, phản ứng nào xảy ra trong quá trình luyện thép, chất nào là chất oxi hoá, chất nào là chất khử ?

Bài giải:

Lập các phương trình hóa học theo sơ đồ sau:

a) O₂ + 2Mn \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) 2MnO

b) Fe₂O₃ + 3CO \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) 2Fe + 3CO₂

c) O₂ + Si \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) SiO₂

d) O₂ + S \( \xrightarrow[]{t^{0}}\) SO₂

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

Chất oxi hóa là O₂, Fe₂O₃; Chất khử là Mn, CO, Si, S.

6. Giải bài 6 trang 63 sgk Hóa học 9

Tính khối lượng quặng hematit chứa \(60\% {\rm{ }}\;F{e_2}{0_3}\) cần thiết để sản xuất được \(1\) tấn gang chứa \(95\%\) Fe. Biết hiệu suất của quá trình là \(80\%\).

Bài giải:

Khối lượng Fe có trong \(1\) tấn gang:

m_Fe = \(1 . \frac{95}{100} = 0,95\) tấn.

Phương trình hóa học:

\(F{e_2}{O_3} + {\rm{ }}3CO{\rm{ }} \to 2Fe{\rm{ }} + {\rm{ }}3C{O_2}\)

Theo phương trình, khối lượng \(F{e_2}{O_3}\) phản ứng:

\(m = \frac{0,95.160}{2.56} = 1,357\) (tấn)

Với hiệu suất phản ứng chỉ đạt \(80\%\) nên khối lượng khối lượng Fe₂O₃ cần dùng:

m \(F{e_2}{O_3}\)= \( \frac{1,357.100}{80} = 1,696\) (tấn).

Khối lượng quặng hematit chứa 60% cần dùng:

m \(F{e_2}{O_3}\)= \( \frac{1,696.100}{60} = 2,827\) (tấn)

Bài trước:

Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 60 sgk Hóa học 9

Bài tiếp theo:

Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 trang 67 sgk Hóa học 9

Xem thêm:

Trên đây là phần Hướng dẫn Giải bài 1 2 3 4 5 6 trang 63 sgk Hóa học 9 đầy đủ và ngắn gọn nhất. Chúc các bạn làm bài môn Hóa học lớp 9 thật tốt!

“Bài tập nào khó đã có giaibaisgk.com“