Номер 7, страница 224 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 48. Цинк. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 7, страница 224.

Условие.

7. Предложите способ получения цинка из карбоната цинка.

Решение.

Решение 2.

Решение

Предложить способ получения цинка из карбоната цинка ($ZnCO_3$) можно, описав последовательность химических реакций. Одним из наиболее распространенных промышленных методов является пирометаллургический, который состоит из двух основных стадий.

Стадия 1: Обжиг карбоната цинка.

На первом этапе карбонат цинка подвергают термическому разложению (обжигу) при высокой температуре. В результате этой реакции образуется оксид цинка ($ZnO$) и выделяется углекислый газ ($CO_2$).

Уравнение реакции:

$ZnCO_3 \xrightarrow{t°} ZnO + CO_2 \uparrow$

Стадия 2: Восстановление оксида цинка.

На втором этапе полученный оксид цинка восстанавливают до металлического цинка. В качестве восстановителя обычно используют углерод (в виде кокса) или угарный газ ($CO$). Процесс также требует высокой температуры (порядка $1200 °C$).

Реакция восстановления оксида цинка углеродом:

$ZnO + C \xrightarrow{t°} Zn + CO \uparrow$

Так как температура процесса (${\approx}1200 °C$) значительно выше температуры кипения цинка ($907 °C$), металлический цинк образуется в виде паров. Эти пары затем отводят из реакционной зоны и конденсируют для получения жидкого, а затем и твердого металла.

Таким образом, общая схема превращений выглядит следующим образом: $ZnCO_3 \rightarrow ZnO \rightarrow Zn$.

Ответ:

Способ получения цинка из карбоната цинка состоит из двух последовательных стадий:
1. Термическое разложение (обжиг) карбоната цинка для получения оксида цинка: $ZnCO_3 \xrightarrow{t°} ZnO + CO_2$.
2. Восстановление полученного оксида цинка углеродом (коксом) при высокой температуре для получения металлического цинка: $ZnO + C \xrightarrow{t°} Zn + CO$.