Câu 6 Phần III · Đề chính thức Hoá học 2025 (Bộ GD&ĐT) – mã đề 0301

Hoá học 2025 · Có lời giải chi tiết

Câu 6.

Cho biết nguyên tử khối: H = 1; C = 12; O = 16; Al = 27; S = 32; K = 39; Mn = 55; Fe = 56.

Luyện thép từ gang là quá trình làm giảm hàm lượng carbon và một số nguyên tố khác có trong gang. Một nhà máy luyện thép sử dụng loại gang nguyên liệu trong đó carbon chiếm 4,60% về khối lượng, còn lại là sắt (coi hàm lượng các nguyên tố khác không đáng kể). Khi tiến hành luyện thép, một lượng 2,88 tấn khí oxygen được thổi vào 45,0 tấn gang nguyên liệu nóng chảy để oxi hoá carbon thành CO và CO2\mathrm{CO_2}. Hỗn hợp khí thu được chỉ gồm CO và CO2\mathrm{CO_2} có số mol bằng nhau. Phần trăm khối lượng carbon trong thép thu được là w%, còn lại là sắt. Coi sắt không bị mất đi trong quá trình luyện thép. Giá trị của w là bao nhiêu? (Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần trăm).

Đáp án: 1,45

Lời giải

Trong 45,0 tấn gang: mC=45,0⋅0,046=2,07m_{\mathrm{C}}=45{,}0\cdot0{,}046=2{,}07 tấn, mFe=42,93m_{\mathrm{Fe}}=42{,}93 tấn. Tính số mol theo đơn vị 106 mol10^6\ \text{mol} (khối lượng tính bằng tấn): nO2=2,8832=0,09n_{\mathrm{O_2}}=\dfrac{2{,}88}{32}=0{,}09.

Đặt nCO=nCO2=xn_{\mathrm{CO}}=n_{\mathrm{CO_2}}=x; bảo toàn O: x+2x=2⋅0,09x+2x=2\cdot0{,}09, suy ra x=0,06x=0{,}06. Carbon bị oxi hoá: 2x=0,122x=0{,}12, tức 0,12⋅12=1,440{,}12\cdot12=1{,}44 tấn.

Carbon còn lại: 2,07−1,44=0,632{,}07-1{,}44=0{,}63 tấn; w=0,630,63+42,93×100≈1,45w=\dfrac{0{,}63}{0{,}63+42{,}93}\times100\approx1{,}45.

Đáp số: 1,45.

Chủ đề: Kim loại trong tự nhiên và phương pháp tách kim loại