Номер 3, страница 249 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Составьте уравнения реакций восстановления оксидов металлов $Fe_3O_4$, $Fe_2O_3$, $FeO$, $PbO$, $ZnO$ оксидом углерода(II).

Оксид углерода(II), или угарный газ ($CO$), является восстановителем, который используется для получения металлов из их оксидов при нагревании. В процессе реакции оксид металла восстанавливается до чистого металла, а угарный газ окисляется до углекислого газа ($CO_2$).

Fe₃O₄

Решение

Восстановление оксида железа(II, III), или железной окалины, угарным газом. В этой реакции атомы железа, имеющие степени окисления +2 и +3, восстанавливаются до металлического железа со степенью окисления 0. Углерод в $CO$ (степень окисления +2) окисляется, переходя в $CO_2$ (степень окисления +4). Для уравнивания реакции необходимо подобрать коэффициенты. Чтобы восстановить 3 атома железа из $Fe_3O_4$ и забрать 4 атома кислорода, потребуется 4 молекулы $CO$.

Ответ: $Fe_3O_4 + 4CO \stackrel{t}{\rightarrow} 3Fe + 4CO_2$

Fe₂O₃

Решение

Восстановление оксида железа(III) угарным газом. Это ключевой процесс при производстве чугуна в доменных печах. Железо восстанавливается из степени окисления +3 до 0. Для восстановления 2 атомов железа из $Fe_2O_3$ и связывания 3 атомов кислорода необходимо 3 молекулы $CO$.

Ответ: $Fe_2O_3 + 3CO \stackrel{t}{\rightarrow} 2Fe + 3CO_2$

FeO

Решение

Восстановление оксида железа(II) угарным газом. Железо восстанавливается из степени окисления +2 до 0. В данном случае для восстановления одного атома железа и связывания одного атома кислорода требуется одна молекула $CO$. Уравнение сбалансировано без дополнительных коэффициентов.

Ответ: $FeO + CO \stackrel{t}{\rightarrow} Fe + CO_2$

PbO

Решение

Восстановление оксида свинца(II) угарным газом. Свинец, как и железо, является металлом средней активности и может быть восстановлен из оксида угарным газом при нагревании. Свинец переходит из степени окисления +2 в 0. Реакция стехиометрически сбалансирована.

Ответ: $PbO + CO \stackrel{t}{\rightarrow} Pb + CO_2$

ZnO

Решение

Восстановление оксида цинка угарным газом. Цинк также восстанавливается из своего оксида угарным газом при высокой температуре. Степень окисления цинка меняется с +2 на 0. Коэффициенты в уравнении реакции равны 1.

Ответ: $ZnO + CO \stackrel{t}{\rightarrow} Zn + CO_2$