Gang và thép là những vật liệu quen thuộc trong lĩnh vực xây dựng và nhiều lĩnh vực khác. Gang và thép là hai hợp kim quan trọng của nguyên tố X với nguyên tố Y và một số nguyên tố khác, trong đó, hàm lượng nguyên tố X khoảng 95%, còn hàm lượng của Y nhỏ hơn 5%. Đốt cháy Y trong oxygen tạo ra acidic oxide Z và một oxide trung tính T.
a) Xác định các chất X, Y, Z, T.
b) So sánh độc tính của oxide Z và T? Lấy một ví dụ trong thực tế về trường hợp gây độc của oxide có độc tính lớn hơn.
c) Người ta dùng m (tấn) một loại phế liệu có thành phần gồm 40% X2O3, 1% Y, còn lại là X đem luyện với 6 tấn gang chứa 5% Y trong lò luyện thép Martin, để thu được một loại thép chứa 2% Y. Tính m.
Biết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra trong lò luyện thép là: 2X2O3 + 3Y (t°) → 3YO2 + 4X.
(a) X là Fe; Y là C; Z là CO2; T là CO.
(b) T độc hơn Z rất nhiều. Z chỉ chiếm chỗ O2 trong không khí làm nồng độ O2 giảm gây khó thở. T độc hơn ở chỗ nó chiếm chỗ O2 trong máu, tạo liên kết bền vững với hemoglobin nên rất nguy hiểm.
Ví dụ: đốt than trong phòng kín, khí CO tích tụ gây ngộ độc, không thể nhận ra khí CO vì nó không màu, không mùi, không thể phát hiện ra sự có mặt của CO cho đến khi các dấu hiệu bị ngộ độc xuất hiện.
(c) m tấn sắt phế liệu (chứa 40% Fe2O3, 1% C, 59% Fe) + 6 tấn gang (95%Fe, 5%C) —> y tấn thép (98% Fe, 2% C)
nFe2O3 = 40%m/160 = 0,0025m
—> nC phản ứng = 1,5nFe2O3 = 0,00375m
Bảo toàn Fe: 59%m + 56.2.0,0025m + 6.95% = 98%y
Bảo toàn C: 1%m + 6.5% = 2%y + 12.0,00375m
—> m = 3,48; y = 8,91