: Gang được sử dụng để đúc máy và sản xuất thép. Nguyên liệu để sản xuất gang là quặng hematit (chứa Fe2O3, và tạp chất trơ), than cốc (thành phần chính là carbon). Các nguyên liệu này được xếp xen kẽ...

a) Các phản ứng xảy ra trong lò cao như sau: 1. Phản ứng cháy than cốc: \[ C + O_2 \rightarrow CO_2 \] (Carbon cháy tạo khí carbon dioxide) Tuy nhiên, trong điều kiện của lò cao, phản ứng chính diễn ra là: \[ 2C + O_2 \rightarrow 2CO \] (Carbon cháy tạo khí carbon monoxide) 2. Phản ứng khử oxit sắt: \[ Fe_2O_3 + 3CO \rightarrow 2Fe + 3CO_2 \] (Oxit sắt được khử bởi carbon monoxide để tạo ra sắt và carbon dioxide) b) Để sản xuất 70 tấn gang chứa 4% carbon và 96% sắt, ta có: - Khối lượng gang = 70 tấn - Khối lượng carbon trong gang = \( 70 \times 0.04 = 2.8 \) tấn - Khối lượng sắt trong gang = \( 70 \times 0.96 = 67.2 \) tấn Sắt được tạo ra từ quặng hematit. Mỗi tấn quặng hematit chứa 80% Fe2O3, và chỉ 90% Fe2O3 bị khử. Khối lượng Fe2O3 cần thiết để sản xuất 67.2 tấn sắt: \[ 2Fe \rightarrow Fe_2O_3 \implies 67.2 \text{ tấn sắt cần } \frac{67.2}{2} \times 2 = 67.2 \text{ tấn Fe2O3} \] Như vậy, khối lượng Fe2O3 cần là: \[ 67.2 \div 0.9 = 74.67 \text{ tấn Fe2O3} \] Khối lượng quặng hematit cần thiết: \[ x = \frac{74.67}{0.8} = 93.34 \text{ tấn} \] Tiếp theo, để tính khối lượng than cốc cần thiết để tạo ra carbon, ta có khối lượng carbon trong gang là 2.8 tấn, và than cốc chứa 95% carbon: \[ y = \frac{2.8}{0.95} = 2.95 \text{ tấn} \] Tóm lại, các giá trị tìm được là: - \( x = 93.34 \) tấn quặng hematit - \( y = 2.95 \) tấn than cốc