Đề bài
a) Viết một số phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi luyện thép từ gang.
b) Cần bao nhiêu tấn muối chứa \(80\%\) sắt (III) sunfat để có một lượng sắt bằng lượng sắt có trong 1 tấn quặng hematit chứa \(64,0\% {\rm{ }}F{e_2}{O_3}\)?
c) Nếu lấy quặng hematit trên đem luyện gang, rồi luyện thép thì từ \(10\) tấn quặng sẽ thu được bao nhiêu tấn thép chứa \(0,1\% C\) và các tạp chất. Giả thiết hiệu suất của quá trình là \(75\%\).
Lời giải chi tiết
a)
\(\eqalign{
& Si + {O_2} \to Si{O_2}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2Mn + {O_2} \to 2MnO \cr
& 2C + {O_2} \to 2CO\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,S + {O_2} \to S{O_2} \cr
& 4P + 5{O_2} \to 2{P_2}{O_5}\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,2Fe + {O_2} \to 2FeO \cr} \)
b) Khối lượng \(F{e_2}{O_3}\) có trong 1 tấn quặng hematit: \({{1.64} \over {100}} = 0,64\,\text{tấn}\)
Sơ đồ hợp thức :
\(\eqalign{
& F{e_2}{(S{O_4})_3}\buildrel {} \over
\longrightarrow F{e_2}{O_3}. \cr
& \,\,\,\,400(g)\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\longrightarrow 160(g) \cr
& \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,?\;\;\;\;\;\;\;\;\;\buildrel {} \over
\longleftarrow 0,64\,\text{tấn} \cr} \)
Khối lượng \(F{e_2}{(S{O_4})_3}\) nguyên chất \({{0,64.400} \over {160}} = 1,6\,\text{tấn}\)
Khối lượng muối sunfat cần dùng \({{1,6.100} \over {80}} = 2\,\text{tấn}\)
c)
\(\eqalign{
& F{e_2}{O_3} + 3CO \to 2Fe + 3C{O_2}. \cr
& {n_{F{e_2}{O_3}}} = {{0,{{64.10}^6}} \over {160}} = {4.10^3}mol \Rightarrow {n_{Fe}} = {{{{4.10}^3}.2.75} \over {100}} = {6.10^3}mol. \cr} \)
Khối lượng thép thu được : \(m = {{{{6.10}^3}.56.100} \over {99,9}} \approx 3,363\,\text{tấn}\)
