Номер 6, страница 83, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Какова роль флюсов в доменном производстве? Напишите уравнение взаимодействия оксида кальция с:

а) сернистым газом;

б) оксидом фосфора(V).

В доменном производстве флюсы играют ключевую роль в удалении примесей, так называемой пустой породы, из железной руды. Пустая порода состоит в основном из тугоплавких соединений, чаще всего оксида кремния(IV) ($SiO_2$). Для эффективной выплавки чугуна эти примеси необходимо отделить от железа.

Флюс, которым чаще всего является известняк ($CaCO_3$), добавляется в доменную печь вместе с рудой и коксом. При высокой температуре известняк разлагается на оксид кальция ($CaO$) и углекислый газ ($CO_2$).

$CaCO_3 \xrightarrow{t} Cao + CO_2$

Оксид кальция ($CaO$) является основным оксидом и вступает в реакцию с кислотными оксидами пустой породы, например, с оксидом кремния ($SiO_2$). В результате этой реакции образуется силикат кальция ($CaSiO_3$), который при температурах доменного процесса является жидким.

$Cao + SiO_2 \xrightarrow{t} CaSiO_3$

Это жидкое вещество, состоящее из продуктов реакции флюса с пустой породой, называется шлаком. Шлак имеет меньшую плотность, чем расплавленный чугун, и не смешивается с ним. Поэтому шлак скапливается на поверхности жидкого чугуна, образуя защитный слой, который предохраняет металл от окисления. Затем шлак и чугун по отдельности выпускают из печи. Таким образом, флюсы переводят тугоплавкие примеси в легкоплавкий шлак, обеспечивая их удаление.

Ответ: Роль флюсов в доменном производстве заключается в химическом связывании тугоплавких примесей руды (пустой породы) и образовании из них легкоплавкого расплава — шлака, который легко отделяется от жидкого чугуна.

а) Оксид кальция ($CaO$) является основным оксидом. Сернистый газ, или диоксид серы ($SO_2$), является кислотным оксидом. При их взаимодействии происходит реакция соединения с образованием соли — сульфита кальция ($CaSO_3$).

$Cao + SO_2 \rightarrow CaSO_3$

Ответ: $Cao + SO_2 \rightarrow CaSO_3$

б) Оксид кальция ($CaO$) — основный оксид, а оксид фосфора(V) ($P_2O_5$) — кислотный оксид. Они реагируют с образованием соли — фосфата кальция ($Ca_3(PO_4)_2$). Эта реакция важна, например, для удаления фосфора при производстве стали. Для составления уравнения реакции необходимо их сбалансировать.

$3Cao + P_2O_5 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$

Ответ: $3Cao + P_2O_5 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$