Sản xuất thép

1) Nguyên liệu: Gang trắng hoặc gang xám, sắt thép phế liệu...

2) Nguyên tắc sản xuất thép:

Oxi hóa các tạp chất có trong gang (C, Si, S, P…) nhằm làm giảm hàm lượng của chúng trong gang tạo thành thép

3) Những phản ứng hĩa học xảy ra trong quá trình luyện gang thành thép:

- C và S bị oxi hĩa thành hợp chất khí C + O2 → CO2

S + O2 → SO2

- Si và P bị oxi hĩa thành oxit Si + O2 → SiO2 2P +5O2 → 2P2O5

-Những oxit này kết hợp với chất chảy là CaO tạo thành xỉ nổi trên bề mặt thép lỏng. 3CaO + P2O5 → Ca3(PO4)2

CaO + SiO2 → CaSiO3

3) Các phương pháp luyện thép:

a) Phương pháp Bet-xơ-me (lị thổi oxi)

* Ưu điểm:

- Các phản ứng xảy ra tỏa nhiều nhiệt - Thời gian luyện thép ngắn

b) Phương pháp Mac-tanh ( lị bằng) * Ưu điểm: * Ưu điểm:

- Kiểm sốt được tỉ lệ các nguyên tố cĩ trong thép và bổ sung các nguyên tố cân thiết khác như Mn, Ni, Cr, Mo, W, V…

- Luyện được thép cĩ chất lượng cao.

c) Phương pháp lị điện:

- Luyện được những loại thép đặc

- Loại được hầu hết các nguyên tố cĩ hại cho thép như S, P * Nhược điểm:

- Dung tích nhỏ, khối lượng mỗi mẻ thép khơng lớn.

SƠ LƯỢC MỢT SỚ KIM LOẠIKL Vị trí và cấu tạo Tính chất KL Vị trí và cấu tạo Tính chất Bạc 108 47Ag - Ag(Z=47): [ Kr ] 4d105s1⇒ Nhĩm IB, chu kỳ 5

- số oxi hóa : +1 ngồi ra cịn cĩ số oxi hóa +2, +3

1) Tính chất hĩa học:

- Ag cĩ tính khử yếu, Ag+ cĩ tính oxi hóa mạnh ( E0 Ag+/Ag = + 0,80V)

- Bạc khơng bị oxi hóa trong khơng khí, dù nhiệt đợ cao, Ag tác dụng với Cl2, S khi đun nóng

2Ag+Cl2 0 t

→2AgCl 2Ag+S→t0 Ag2S

- Khơng tác dụng với HCl, H2SO4(lỗng)

- Tác dụng với axit cĩ tính oxi hóa mạnh như HNO3, H2SO4 đặc, nĩng

Ag + 2HNO3 →AgNO3 + NO2 + H2O Ag+H2SO4 đặc→Ag2SO4 +SO2+H2O

- Bạc cĩ màu đen khi tiếp xúc với khơng khí hoặc nước cĩ mặt H2S

4Ag + 2H2S + O2 →2Ag2S↓(đen) + 2H2O

⇒Giải thích vật bằng Ag bị đen khi để trong khơng khí có lẫn H2S

- Điều chế:

Ag2S+4NaCN→2Na[Ag(CN)2] +Na2S 2Na[Ag(CN)2]+Zn→Na2[Zn(CN)4]+2Ag

Vàng. 197 79Au - Au(Z=79) [Xe]4f145d106s1⇒ Nhĩm IB, chu kỳ 6

- Số oxi hóa +3 ngồi ra cĩ số oxi hóa +1

1) Tính chất hĩa học:

Au cĩ tính khử yếu ( Au3+/Au = + 1,50V) - Khơng tác dung với oxi, axit kể cả HNO3 - Tan trong nước cường toan ( 1HNO3-3HCl) Au + HNO3 + 3HCl → AuCl3 + 2H2O + NO Hoặc

Au + HNO3 + 4HCl → H[AuCl4] + NO + H2O

- Với dung dịch muối xianua kim loại kiềm(NaCN) tạo ion phức [Au(CN)2]-

4Au+O2+8NaCN+2H2O→4Na[Au(CN)2]+4NaOH

-Nếu cho Zn tác dụng với dung dịch phức chất ta thu được Au

2Na[Au(CN)2]+Zn→Na2[Zn(CN)4]+2Au

Niken 59 28Ni Ni(Z=28):[Ar]3d84s2⇒ Nhĩm VIIIB, chu kỳ 4 - Số oxi hóa +2 (bền) ngồi ra cịn cĩ số oxi hóa +3 1)Tính chất hĩa học:

Ni cĩ tính khử yếu hơn Fe ( E0 Ni2+/Ni = -0,26V) - Tác dụng với phi kim

2Ni + O2 → 2NiO Ni + Cl2 → NiCl2 - Tác dụng được với axit.

Ni +2HCl→NiCl2+H2

KL Vị trí và cấu tạo Tính chất

-Đặc biệt Ni hấp thụ mạnh H2, khả năng này cho phép dùng Ni làm xúc tác trong quá trình hiđro hóa chất hữu cơ

Kẽm 65 30Zn Zn(Z=30) [ Ar] 3d10 4s2 ⇒ Nhĩm II B , chu kỳ 4 - Trong hợp chất cĩ số oxi hóa +2 1) Tính chất hĩa học :

- Cĩ tính khử mạnh( E0 Zn2+/Zn = - 0,76 V), thể hiện đầy đủ tính chất của kim loại mạnh

- Tác dụng được với nhiều phi kim, và các dung dịch axit, kiềm, muối

- Zn tan được trong dung dịch kiềm đặc nóng Zn+2NaOH→Na2ZnO2+H2

- Khi Zn tác dụng với HNO3 ngoài sự tạo thành NO, NO2, N2O, N2 còn có thể tạo thành NH4NO3. Với H2SO4 đặc có thể tạo thành H2S, S, SO2

- Khơng bị oxi hĩa trong khơng khí , trong nước do có lớp oxit bền bảo vệ

2) Điều chế 0 0 0 2 t 2 t ZnS O ZnO SO ZnO C Zn CO + → + + → + Thiếc 119 50Sn -Sn(Z=50) [Kr] 4d105s25p2⇒nhĩm IVA, chu kỳ 5 - Trong các hợp chất cĩ số oxi hóa +2 và +4

- Tính khử yếu hơn kẽm và niken

- Khơng bị oxi hóa ở t0 thường, ở t0 cao Sn bị oxi hĩa thành SnO2

- Tác dụng chậm với các dung dịch HCl, H2SO4 lỗng. - Bị hịa tan trong dung dịch kiềm đặc

- Bền về mặt hĩa học, bị ăn mịn chậm Chì 207 82Pb - [ Xe]4f145d106s26p2⇒ nhĩm IVA, chu kỳ 6 - Trong các hợp chất : cĩ số oxi hóa +2 và +4 ( hợp chất cĩ số oxi hóa +2 phổ biến & bền hơn)

- Cĩ tính khử yếu; E0 Pb2+/Pb = -0,13V

- Khơng tác dụng với dd HCl, H2SO4 ( l) do tạo thành muới PbCl2, PbSO4 là chất kết tủa

- Tan nhanh trong H2SO4 đặc nĩng, HNO3 - Tan chậm trong HNO3 đặc, trong dd bazơ nĩng

- Khơng tác dụng với nước, khi cĩ khơng khí , nước sẽ ăn mịn chì tạo Pb(OH)2

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Cho 2 kim lọai Fe, Cu và ba dung dịch HCl, FeCl3, CuCl2. Số cặp chất tác dụng được với nhau là:

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

Câu 2: Ngâm một đinh sắt trong dung dịch muối M(NO3)n. Sau phản ứng lấy đinh sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khơ thấy khối lượng đinh sắt tăng. Vậy kim loại M trong dung dịch muối M(NO3)n là:

A. Ag B. Zn C. Cu D. Al

Câu 3: Hịa tan hỗn hợp gồm FeO và Fe2O3 vào dung dịch HNO3 được dung dịch A.Cho dung dịch A tác dụng với NaOH được kết tủa B.Lọc lấy kết tủa B đem nung trong khơng khí được chất rắn C.Chất rắn C là:

A. FeO B. Fe2O3 C. Fe(OH)3 D. FeO và Fe2O3

Câu 4: Đốt nĩng một hỗn hợp bột Al và bột Fe3O4 trong mơi trường khơng cĩ khơng khí. Những chất thu được sau phản ứng cho tác dụng với NaOH dư thấy cĩ khí thĩat ra. Sản phẩm phản ứng gồm:

A. Fe, Al2O3 B. FeO, Al2O3 C. Fe, Al dư D. Fe, Al dư và Al2O3

Câu 5: Nhúng đinh sắt sạch vào các dung dịch CuSO4, NaOH, HCl, FeCl3. Sau một thời gian lấy đinh sắt ra sấy khơ, khối lượng đinh sắt thay đổi như thế nào. Nhận xét nào sai:

A. dung dịch CuSO4, khối lượng sắt tăng B. dung dịch NaOH, khối lượng sắt khơng đổi

C. dung dịch HCl, khối lượng sắt giảm D. dung dịch FeCl3, khối lượng sắt khơng đổi

Câu 6: Hịa tan 5,6g sắt vào H2SO4 đặc nĩng. Số mol khí SO2 được giải phĩng ra là:

A. 0,1 mol B. 0,15 mol C. 0,2 mol D. 0,3 mol.

Câu 7: Nhúng một lá sắt nặng 8g vào 500ml dung dịch CuSO4 2M. Sau một thời gian lấy lá sắt ra, cân lại nặng 8,8g. Nồng độ mol/l của dung dịch CuSO4 là:

A. 2,3 B. 0,27 C. 1,8 D. 1,36

Câu 8: Hịa tan m(g) hỗn hợp FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 đặc nĩng thu được 4,48l khí NO2 (đkc). Cơ cạn dung dịch sau phản ứng được 145,2g muối khan. Giá trị m là:

A. 33,6g B. 46,4g C. 42,8g D. 13,6g

Câu 9: Hịa tan 11,2g bột sắt trong dung dịch H2SO4(lõang) dư được dung dịch A.Để phản ứng hết với muối Fe2+ trong dung dịch A cần tối thiểu bao nhiêu gam KMnO4?

A. 3,67g B. 6,32g C. 9,18g D. 10,86g

Câu 10: Hịa tan 10g hỗn hợp bột Fe và Fe2O3 bằng một lượng dung dịch HCl vừa đủ thu được 1,12l H2 (đkc) và dung dịch A.Cho NaOH dư vào thu được kết tủa, nung nĩng kết tủa trong khơng khí đến khối lượng khơng đổi được m(g) chất rắn thì giá trị của m là:

A. 12g B. 11,2g C. 12,2g D. 16g

Câu 11: Cĩ các chất FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)2, Fe(OH)3 , số chất phản ứng với dung dịch HNO3 đặc, nĩng tạo chất khí NO2 là:

A. 3 B. 5 C. 1 D. 2

Câu 12: Cĩ thể dùng dung dịch NaOH để nhận biết các dung dịch nào sau đây: Cu(NO3)2 (1); FeCl2 (2); FeCl3 (3); và NaNO3 (4).

A. 1, 2, 4 B. 1, 3, 4 C. 1, 2, 3 D. 1, 3

Câu 13: Cho 0,1 mol Cu vào dung dịch chứa 0,1 mol Fe2(SO4)3 thì:

A. Cu tan hịan tồn trong dung dịch Fe2(SO4)3 và dung dịch cĩ màu xanh.

Câu 14: Cĩ các chất Cu, Fe, dung dịch AgNO3, dung dịch CuCl2, dung dịch FeCl2. dung dịch FeCl3 phản ứng được với:

A. Cu, Fe B. Cu, Fe, AgNO3 C. FeCl2 và Fe D. Cu và FeCl2

Câu 15: Cho 20g hỗn hợp gồm bột Al và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch NaOH dư sinh ra 3,36 lit H2 (đkc). Vậy lượng Fe2O3 cĩ trong 20g hỗn hợp là:

A. 17,3g B. 14,6g C. 10g D. 11,9g

Câu 16: Cho hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(OH)3 vào dung dịch HNO3 đặc nĩng. Trường hợp khơng cĩ khí thĩat ra là:

A. Fe2O3 và Fe(OH)3 B. Fe3O4 và Fe(OH)3 C. FeO và Fe2O3 D. FeO và Fe(OH)3

Câu 17: Cho 3,25g sắt clorua tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, tạo ra 8,61g kết tủa màu trắng. Cơng thức hĩa học của muối clorua là:

A. FeCl2 B. FeCl3

C. FeCl2 và FeCl3 D. Khơng xác định được

Câu 18: Khử 4,8g một oxit của kim lọai trong dãy điện hĩa ở nhiệt độ cao cần 2,016 (lít) khí H2 (đkc). Kim lọai thu được đem hịa tan trong dung dịch HCl thu được 1,344 (lít) H2 (đkc). Hãy xác định cơng thức hĩa học của kim lọai đã dùng:

A. FeO B. Fe2O3 C. CuO D. Fe3O4

Câu 19: Khử 9,6g hỗn hợp gồm Fe2O3 và FeO bằng H2 ở nhiệt độ cao, nguời ta được sắt và 2, 88 gam nước, thành % của mỗi oxit sắt là:

A. 57,14% và 42,86% B. 53,4% và 46,6% C. 34,8% và 63,2% D. Kết quả khác

Câu 20: Cho một luồng khí CO đi qua 29 gam một lọai oxit sắt. Sau khi phản ứng xảy ra, người ta thu được một chất rắn cĩ khối lượng 21g. Cơng thức đúng của oxit sắt là:

A. FeO B. Fe2O3 C. Fe3O4 D. Tất cả đều sai

Câu 21: Cho sơ đồ phản ứng: Fe →X FeCl2

Y

→ FeCl3→Z FeCl2. Các chất X, Y, Z là:

A. Cl2, Fe, HCl B. HCl, Cl2, Fe C. CuCl2, HCl, Cu D. HCl, Cu, Fe.

Câu 22: Phản ứng với nhĩm chất nào sau đây chứng tỏ FexOy cĩ tính oxi hĩa ?

A. CO, C, HCl B. H2, Al, CO C. Al, Mg, HNO3 D. CO, H2, H2SO4.

Câu 23: Cho các chất sau: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4, Fe(NO3)3, FeS2, FeCO3, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Fe(NO3)2 lần lượt tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng. Tổng số phương trình phản ứng oxi hĩa- khử là:

A. 6 B. 7 C. 8 D. 9.

Câu 24: Phản ứng nào sau đây là đúng;

A. 2Fe +6HCl → 2FeCl3 + 3H2

B. 2Fe + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2.