Номер 288, страница 223 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.288. Приведите примеры использования угарного газа для восстановления металлов из оксидов.

Решение

Угарный газ (монооксид углерода, $CO$) — это сильный восстановитель, который активно применяется в промышленности, в частности в металлургии, для получения металлов из их оксидов. Этот процесс восстановления, как правило, проводится при высоких температурах. В ходе реакции угарный газ забирает кислород у оксида металла, превращаясь в углекислый газ ($CO_2$), в то время как металл восстанавливается до свободного состояния.

Ниже приведены конкретные примеры таких процессов.

1. Производство чугуна в доменной печи.

Это самый известный и экономически значимый пример. В доменной печи железную руду (основной компонент — оксид железа(III), $Fe_2O_3$) восстанавливают до железа. В качестве восстановителя выступает угарный газ, который образуется при неполном сгорании кокса (углерода). Процесс является многостадийным, но его можно выразить общим уравнением:

$Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2$

2. Восстановление меди из оксида меди(II).

Оксид меди(II) ($CuO$) может быть легко восстановлен до металлической меди при нагревании в атмосфере угарного газа. Эта реакция часто демонстрируется в учебных лабораториях для иллюстрации восстановительных свойств $CO$.

$CuO + CO \xrightarrow{t} Cu + CO_2$

3. Восстановление цинка из оксида цинка.

В промышленности цинк получают из обожженной цинковой руды, основным компонентом которой является оксид цинка ($ZnO$). Восстановление также проводится с помощью угарного газа при температуре около 1200°C.

$ZnO + CO \xrightarrow{t} Zn + CO_2$

4. Восстановление свинца из оксида свинца(II).

Металлический свинец получают из его оксида ($PbO$) аналогичным способом — восстановлением угарным газом при нагревании.

$PbO + CO \xrightarrow{t} Pb + CO_2$

Ответ:

Примерами использования угарного газа для восстановления металлов из оксидов являются следующие реакции:

Восстановление железа из оксида железа(III): $Fe_2O_3 + 3CO \xrightarrow{t} 2Fe + 3CO_2$.

Восстановление меди из оксида меди(II): $CuO + CO \xrightarrow{t} Cu + CO_2$.

Восстановление цинка из оксида цинка: $ZnO + CO \xrightarrow{t} Zn + CO_2$.

Восстановление свинца из оксида свинца(II): $PbO + CO \xrightarrow{t} Pb + CO_2$.