Сырьем для производства чугуна служат железная руда и кокс, то есть чистый углерод, полученный при коксовании каменного угля – его разложении без доступа воздуха. В качестве железной руды обычно используют железняки – магнитный Fe3O4, красный Fe2O3, бурый Fe2O3×xH2O.
Выплавку чугуна производят в домнах – больших печах, высотой до 80 м, выложенных изнутри огнеупорным кирпичом, а сверху покрытых стальным кожухом. Сверху в доменную печь непрерывно загружают руду и кокс, а снизу подают горячий воздух, обогащенный кислородом. В основе получения железа из руды лежат реакции восстановления оксидов углем и угарным газом СО – продуктом его неполного окисления:
Fe2O3+3C=2Fe+3CO
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
В верхней части печи температура достигает 2000°C. В расплавленном железе, образовавшемся при восстановлении руды, растворяется углерод, частично взаимодействуя с ним с образованием карбида – цементита Fe3C. Так образуется чугун.
Для передела его в сталь излишний углерод необходимо выжечь – окислить кислородом. Это осуществляют в сталеплавильном цехе. Однако при пропускании кислорода через расплавленный чугун часть железа также окисляется кислородом до оксида:
2Fe+O2=2FeO
Для обратного восстановления оксида железа(II) до металла в расплав вводят раскислители, как правило, это марганец, барий, кальций, лантан. Они и восстанавливают окислившееся железо:
Mn+FeO=MnO+Fe
а затем отделяются от расплава, всплывая на его поверхность в виде легкоплавких шлаков.
Сырьем для производства чугуна служат железная руда и кокс, то есть чистый углерод, полученный при коксовании каменного угля – его разложении без доступа воздуха. В качестве железной руды обычно используют железняки – магнитный Fe3O4, красный Fe2O3, бурый Fe2O3×xH2O.
Выплавку чугуна производят в домнах – больших печах, высотой до 80 м, выложенных изнутри огнеупорным кирпичом, а сверху покрытых стальным кожухом. Сверху в доменную печь непрерывно загружают руду и кокс, а снизу подают горячий воздух, обогащенный кислородом. В основе получения железа из руды лежат реакции восстановления оксидов углем и угарным газом СО – продуктом его неполного окисления:
Fe2O3+3C=2Fe+3CO
Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2
В верхней части печи температура достигает 2000°C. В расплавленном железе, образовавшемся при восстановлении руды, растворяется углерод, частично взаимодействуя с ним с образованием карбида – цементита Fe3C. Так образуется чугун.
Для передела его в сталь излишний углерод необходимо выжечь – окислить кислородом. Это осуществляют в сталеплавильном цехе. Однако при пропускании кислорода через расплавленный чугун часть железа также окисляется кислородом до оксида:
2Fe+O2=2FeO
Для обратного восстановления оксида железа(II) до металла в расплав вводят раскислители, как правило, это марганец, барий, кальций, лантан. Они и восстанавливают окислившееся железо:
Mn+FeO=MnO+Fe
а затем отделяются от расплава, всплывая на его поверхность в виде легкоплавких шлаков.
Даны кристаллические вещества:
Na2SO4, Na2CO3, NaCl.
Добавив воды получим растворы.
Определить сульфат-ион в сульфате натрия можно, добавив, к примеру, хлорид бария.
Молекулярное уравнение реакции:
Na2SO4 + BaCl2 -> BaSO4⬇️ + 2NaCl
ПИ:
2Na(+)+SO4(2-) + Ba(2+)+2Cl(-) -> BaSO4⬇️ + 2Na(+)+2Cl(-)
СИ:
SO4(2-) + Ba(2+) -> BaSO4⬇️
Сульфат бария выпадает в белый осадок.
Карбонат-ион обнаруживается добавлением кислоты, например, соляной.
Молекулярное уравнение реакции:
Na2CO3 + 2HCI -> 2NaCl + H2O + CO2⬆️
ПИ:
2Na(+)+CO3(2-) + 2H(+)+2CI(-) -> 2Na(+)+2Cl(-) + H2O + CO2⬆️
СИ:
CO3(2-) + 2H(+) -> H2O + CO2⬆️
Происходит образование пузырьков углекислого газа.
Обнаружить хлорид-ион возможно в результате реакции с нитратом серебра.
Молекулярное уравнение реакции:
NaCl + AgNO3 -> NaNO3 + AgCl⬇️
ПИ:
Na(+)+Cl(-) + Ag(+)+NO3(-) -> Na(+)+NO3(-) + AgCl⬇️
СИ:
CI(-) + Ag(+) -> AgCl⬇️
Хлорид серебра выпадает в белый творожистый осадок.