Cô sẽ hướng dẫn các em giải bài tập này một cách chi tiết và dễ hiểu, dựa trên kiến thức chúng ta đã học trong Sách giáo khoa Hóa học 9 nhé.

Bước 1: Phân tích câu hỏi
Câu hỏi yêu cầu chúng ta xác định nguyên tố nào kết hợp với sắt để tạo thành hợp kim gang, với hàm lượng của nguyên tố đó chiếm từ 2% đến 5%.

Bước 2: Ôn lại kiến thức về Gang và Thép
Trong bài “Sắt” và các hợp kim của sắt, chúng ta đã được học rất kỹ về hai loại hợp kim quan trọng nhất của sắt là gang và thép.
Các em hãy nhớ lại định nghĩa:
– Gang là hợp kim của sắt (Fe) với cacbon (C), trong đó hàm lượng cacbon chiếm từ 2% đến 5%. Ngoài ra, trong gang còn có một lượng nhỏ các nguyên tố khác như silic (Si), mangan (Mn), lưu huỳnh (S)… nhưng cacbon là thành phần chính quyết định tính chất của gang.
– Thép cũng là hợp kim của sắt với cacbon, nhưng có hàm lượng cacbon thấp hơn nhiều, chỉ dưới 2%.

Bước 3: Lựa chọn đáp án đúng
Dựa vào định nghĩa ở trên, chúng ta có thể thấy ngay nguyên tố chính (ngoài sắt) có trong gang với hàm lượng 2-5% chính là Cacbon.
Bây giờ, chúng ta hãy xem tại sao các lựa chọn khác lại không đúng:
– Oxi: Đây là một tạp chất. Trong quá trình luyện gang từ quặng sắt, người ta còn phải tìm cách khử oxit sắt để thu được sắt, vì vậy oxi không phải là thành phần mong muốn.
– Đồng: Đồng không phải là thành phần chính để tạo ra gang theo định nghĩa cơ bản.
– Lưu huỳnh: Đây là một tạp chất có hại, làm cho gang, thép trở nên giòn, dễ gãy. Trong sản xuất, người ta luôn cố gắng loại bỏ lưu huỳnh càng nhiều càng tốt.

Bước 4: Kết luận
Từ những phân tích trên, ta có thể khẳng định rằng gang là hợp kim của sắt với 2-5% hàm lượng cacbon.

Đáp án đúng là: Cacbon

Mở rộng thêm cho các em:
Chính hàm lượng cacbon cao (2-5%) đã làm cho gang có tính chất đặc trưng là rất cứng nhưng lại giòn. Vì đặc tính này, gang xám (một loại gang) được dùng để đúc các vật dụng có hình dáng phức tạp, ít chịu va đập mạnh như bệ máy, thân máy, ống dẫn nước… Còn gang trắng thì rất cứng, được dùng làm nguyên liệu để luyện thép (bằng cách giảm bớt hàm lượng cacbon).

Chúc các em học tốt môn Hóa nhé