Luyện tập Giới thiệu về hợp kim CTST

Câu 1: Nhận biết
Khái niệm hợp kim
Hợp kim là
- A.
  vật liệu phi kim có chứa một phi kim cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
- B.
  vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và phi kim khác.
- C.
  vật liệu phi kim có chứa một kim loại cơ bản và một số hợp chất kim loại khác.
- D.
  vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
Hướng dẫn:
Hợp kim là vật liệu kim loại có chứa một kim loại cơ bản và một số kim loại hoặc phi kim khác.
Câu 2: Nhận biết
Đặc điểm của hợp kim
Đặc điểm nào không phải của hợp kim:
- A.
  khả năng chống ăn mòn cao hơn so với kim loại.
- B.
  hợp kim thường dẫn nhiệt và dẫn điện tốt hơn kim loại nguyên chất.
- C.
  nhiệt độ nóng chảy của hợp kim thường thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại.
- D.
  hợp kim có độ cứng, độ bền thường cao hơn kim loại.
Hướng dẫn:
Đặc điểm của hợp kim là:

+ khả năng chống ăn mòn cao hơn so với kim loại.

+ nhiệt độ nóng chảy của hợp kim thường thấp hơn nhiệt độ nóng chảy của kim loại.

+ hợp kim có độ cứng, độ bền thường cao hơn kim loại.
Câu 3: Nhận biết
Trong gang có chứa % là carbon
Trong gang có chứa bao nhiêu % là carbon?
- A.
  5% - 10%.
- B.
  Trên 5%.
- C.
  Dưới 2%.
- D.
  2% - 5%.
Hướng dẫn:
Thành phần của gang chủ yếu là sắt, 2% - 5% carbon và một số nguyên tố khác
Câu 4: Nhận biết
Hợp kim của sắt với một số nguyên tố khác như Cr, Ni
Hợp kim của sắt với một số nguyên tố khác như Cr, Ni,... được gọi là gì?
- A.
  Inox (thép đặc biệt)
- B.
  Daralumin.
- C.
  Thép thường (thép carbon).
- D.
  Gang.
Hướng dẫn:
Hợp kim của sắt với một số nguyên tố khác như Cr, Ni,... được gọi là inox (thép đặc biệt).
Câu 5: Nhận biết
Nguyên liệu sản xuất gang
Nguyên liệu nào sau đây không dùng để sản xuất gang?
- A.
  Than cốc.
- B.
  Carbon dioxide.
- C.
  Quặng hematite.
- D.
  Phụ liệu đá vôi.
Hướng dẫn:
Nguyên liệu sản xuất gang bao gồm quặng sắt (quặng hematite), than cốc, không khí nóng, phụ liệu như đá vôi.

Vậy carbon dioxide không phải là nguyên liệu dùng để sản xuất gang
Câu 6: Nhận biết
Quá trình sản xuất gang
Quá trình sản xuất gang không trải qua giai đoạn nào dưới đây?
- A.
  Quá trình tạo thành carbon monoxide.
- B.
  Quá trình tạo xỉ.
- C.
  Quá trình điện phân nóng chảy.
- D.
  Quá trình tạo thành gang.
Hướng dẫn:
Gang được sản xuất qua các giai đoạn sau:

+ Quá trình tạo thành carbon monoxide

+ Quá trình tạo thành gang

+ Quá trình tạo xỉ
Câu 7: Nhận biết
Ứng dụng của hợp kim
Hợp kim có tính chất nào sau đây được ứng dụng để chế tạo vỏ máy bay, phụ tùng xe đạp,..?
- A.
  Những hợp kim có tính cứng cao.
- B.
  Những hợp kim không gỉ, có tính dẻo cao.
- C.
  Những hợp kim nhẹ, bền.
- D.
  Những hợp kim có tính dẫn điện tốt.
Hướng dẫn:
Những hợp kim nhẹ và bên thường được ứng dụng để chế tạo vỏ máy bay, phụ tùng xe đạp
Câu 8: Thông hiểu
Người ta sử dụng than cốc
Trong quá trình sản xuất gang, người ta sử dụng than cốc để:
- A.
  Tạo carbon monoxide.
- B.
  Tạo xỉ.
- C.
  Phản ứng với đá vôi.
- D.
  Tạo hợp chất với iron.
Hướng dẫn:
Than cốc bị đốt cháy, phản ứng tạo ra carbon monoxide.
Câu 9: Nhận biết
Đặc điểm tính chất của gang
Đặc điểm tính chất của gang là
- A.
  Dẻo và cứng.
- B.
  Nhẹ và bền.
- C.
  Khó bị gỉ.
- D.
  Có độ cứng và độ bền tương đối cao, dẫn nhiệt tốt.
Hướng dẫn:
Đặc điểm tính chất của gang là có độ cứng và độ bền tương đối cao, dẫn nhiệt tốt
Câu 10: Thông hiểu
Vì sao khí oxygen được thổi liên tục qua gang nóng chảy
Trong sản xuất thép, vì sao khí oxygen được thổi liên tục qua gang nóng chảy?
- A.
  Để phản ứng với tạp chất trong gang.
- B.
  Để phản ứng với iron tạo thành các oxide.
- C.
  Để phản ứng với carbon trong gang.
- D.
  Để phản ứng với silicon trong gang.
Hướng dẫn:
Khí oxygen được thổi liên tục qua gang nóng chảy để phản ứng với một phần tạp chất (C, S, Si, Mn …) trong gang, làm giảm hàm lượng carbon có trong gang để thu được thép.
Câu 11: Thông hiểu
Thêm đá vôi vào lò
Thêm đá vôi vào lò có mục đích gì trong quá trình sản xuất gang?
- A.
  Tạo xỉ.
- B.
  Tăng nhiệt độ lò.
- C.
  Chất xúc tác.
- D.
  Quá trình xảy ra nhanh hơn.
Hướng dẫn:
Đá vôi CaO sẽ kết hợp với tạp chất có trong quặng để tạo thành xỉ

CaO + SiO₂ $\overset{t^{o}}{ightarrow}$ CaSiO₃
Câu 12: Vận dụng
Hiệu suất của quá trình phản ứng
Cứ 1 tấn quặng FeCO₃ hàm lượng 80% đem luyện gang (95% sắt) thì thu được 378 kg gang thành phẩm. Hiệu suất của quá trình phản ứng là:
- A.
  92,98%.
- B.
  92,88%.
- C.
  92,78%.
- D.
  92,99%.
Hướng dẫn:
Khối lượng FeCO₃ có trong quặng:

$m_{FeCO_{3}} = \ \frac{1.80}{100} = 0,8\ tấn = 800\ kg$

Ta có sơ đồ phản ứng

FeCO₃ $\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ ightarrow$ Fe

116 kg 56 kg

800 kg $\ \ \ \ \ \ \ \ \ ightarrow$ x kg Fe

$\Rightarrow m_{Fe}=\frac{56.800}{116}=386,21(kg)$

Khối lượng gang tính theo lí thuyết thu được:

${\mathrm m}_{\mathrm{Fe}\;\mathrm l\operatorname í\;\mathrm{thuy}\operatorname ế\mathrm t}=\frac{386,21.100}{95}=406,54\;\mathrm{kg}$

Hiệu suất của quá trình phản ứng là:

$H\% = \frac{378}{406,54}.100\% = 92,98\%$
Câu 13: Vận dụng
Số tấn gang
Muốn sản xuất 4 tấn thép chứa 98% sắt, cần số tấn gang chứa 94,5% sắt là (cho hiệu suất của quá trình bằng 85%)
- A.
  4,148 tấn.
- B.
  3,92 tấn.
- C.
  4,88 tấn.
- D.
  3,314 tấn.
Hướng dẫn:
Lượng sắt chứa trong 5 tấn thép là:

$m_{Fe} = \frac{4.98}{100} = 3,92\ tấn$

Lượng gang dùng theo lý thuyết là:

$m_{gang} = \frac{3,92}{94,5}.100 = 4,148\ tấn$

Do hiệu suất của quá trình bằng 85% nên khối lượng gang thực tế cần dùng là:

$m_{gang\ thực\ tế} = \frac{4,148}{85}.100 = 4,88\ tấn$
Câu 14: Vận dụng
Thành phần phần trăm theo khối lượng của cacbon
Nung một mẫu thép thường có khối lượng 10 gam trong O₂ dư thu được 0,17353 lít khí CO₂ (đkc). Thành phần phần trăm theo khối lượng của cacbon trong mẫu thép đó là:
- A.
  0,81%.
- B.
  0,87%.
- C.
  0,86%.
- D.
  0,84%.
Hướng dẫn:
Ta có: n_CO2 = 0,17353 : 24,79 = 0,007 mol

Áp dụng bảo toàn nguyên tố C ta có:

n_{CO (thép)} = n_CO2 = 0,07 mol

Thành phần phần trăm theo khối lượng của cacbon trong mẫu thép đó là:

%C = $\frac{0,007.12}{10}.100\% = 0,84\%$
Câu 15: Vận dụng cao
Hàm lượng % của C trong hợp kim
Để xác định hàm lượng C trong một mẫu hợp kim Fe-C, người ta đem nung m gam hợp kim này trong không khí. Sau phản ứng hoàn toàn, chất rắn thu được có khối lượng tăng 28,89% so với lượng chất rắn ban đầu. Hàm lượng % của C trong hợp kim trên là.
- A.
  6,67%.
- B.
  39,13%.
- C.
  17,65%.
- D.
  30,00%.
Hướng dẫn:
Đặt số mol Fe và C trong hợp kim lần lượt là x và y.

Vậy m = 56x + 12y

Phản ứng xảy ra khi nung hợp kim này trong không khí:

3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄

x → $\frac{2x}{3}$

C + O₂ → CO₂

y → y

Sau phản ứng có $\frac{2x}{3}$ mol O₂ thêm vào và y mol C tách ra khỏi chất rắn

Khối lượng tăng thêm là: (gam)

Theo đề bài ta có

$\frac{\frac{64}{3}x - 12y}{56x + 12y} = 28,89\%$

x: y =3:1

Vậy công thức của hợp kim là Fe₃C

Hàm lương C là:

%C = $\frac{12}{56.3 + 12}.100\% = 6,67\%$