Question

【題目】《天工開物》中介紹了鋅的冶煉方法：把爐甘石（ZnCO3）和煤炭餅裝入煉鋅罐（如下圖所示），泥封，“其底鋪薪，發火煅紅”“冷定毀罐取出”。（已知：鋅的熔點 為 419℃，沸點為 907℃）

（1）反應區中，ZnCO3 分解生成 ZnO 和另一種氧化物，反應的化學方程式為_________。C 與 ZnO 發生置換反應得到 Zn，反應中化合價升高的元素是_____。

（2）冷凝區中，鋅由氣態轉化為液態，理論上該區應控制的溫度范圍是_____℃。

（3） “冷定”后方能“毀罐”取鋅、從化學變化角度解釋其原因：_____。

Answer 1

【答案】ZnCO3ZnO＋CO2↑ C（或“碳”） 419~907 防止生成的鋅在較高溫度下又被氧化成氧化鋅（或“2Zn＋O22ZnO”）

【解析】

碳酸鋅高溫生成氧化鋅和二氧化碳，碳和氧化鋅高溫生成鋅和二氧化碳，鋅和氧氣加熱生成氧化鋅。

（1）反應區中，ZnCO3 分解生成 ZnO 和二氧化碳，反應的化學方程式為

。C與 ZnO 發生置換反應得到Zn和二氧化碳，故反應中化合價升高的元素是碳。

（2）鋅的熔點為 419℃，沸點為 907℃，冷凝區中，鋅由氣態轉化為液態，故該區應控制的溫度范圍是419~907℃。

（3）鋅在較高溫度被氧化成氧化鋅，“冷定”后方能“毀罐”取鋅，原因是防止生成的鋅在較高溫度下又被氧化成氧化鋅。