Question

8．現(xiàn)利用CO來還原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提煉單質(zhì)鈦（Ti）和鐵，裝置如圖所示．試回答問題．
（1）寫出CO還原鈦鐵礦生成鈦的發(fā)生反應(yīng)化學(xué)方程式：2CO+TiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2CO₂．
（2）可用簡(jiǎn)單的物理方法將鈦和鐵兩種物質(zhì)分開，該方法是用磁鐵吸引．
（3）就實(shí)驗(yàn)操作順序的問題兩位同學(xué)出現(xiàn)了分歧．瑞蓮?fù)瑢W(xué)認(rèn)為先通一段時(shí)間CO排出空氣，然后再點(diǎn)燃C和A中的酒精燈，錢旭同學(xué)認(rèn)為這樣做不好，其理由是CO擴(kuò)散到空氣中會(huì)造減污染；錢旭認(rèn)為先點(diǎn)燃C和A中的酒精燈，然后再通CO，瑞蓮也提出反對(duì)，她的理由是CO與儀器中的空氣混合受熱易引起爆炸．老師認(rèn)為她們的反對(duì)意見都有一定道理，于是給這兩位同學(xué)提供了氮?dú)猓瑤椭�她們解決了的困難．你認(rèn)為她們應(yīng)是怎么安排通氣和點(diǎn)酒精燈的順序的？先通氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣后，點(diǎn)燃C處的酒精燈，再通CO，再點(diǎn)燃A處酒精燈（A處酒精燈也可安排在通氮?dú)夂螅�通CO前點(diǎn)燃）．

Answer 1

分析 （1）利用“類比、遷移”的方法：一氧化碳與TiO₂、Fe₂O₃分別反應(yīng)，生成單質(zhì)鈦和鐵；
（2）用CO還原鈦鐵礦，生成鈦和鐵的混合物，用簡(jiǎn)單的物理方法將兩種物質(zhì)分開：考慮磁鐵吸鐵性質(zhì)；
（3）此題主要考慮：一氧化碳的毒性，對(duì)環(huán)境的污染性；一氧化碳的可燃性，如果不純，點(diǎn)燃可能會(huì)爆炸．

解答 解：（1）由題意“利用CO來還原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提煉單質(zhì)鈦和鐵”，可知反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件，故化學(xué)方程式分別為：2CO+TiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2CO₂；
故填：2CO+TiO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ti+2CO₂；
（2）用CO還原鈦鐵礦，生成鈦和鐵的混合物，主用簡(jiǎn)單的物理方法將兩種物質(zhì)分開：用磁鐵吸引鐵粉；故填：用磁鐵吸引；
（3）此題主要考慮：一氧化碳的毒性，對(duì)環(huán)境的污染性；一氧化碳的可燃性，如果不純，點(diǎn)燃可能會(huì)爆炸．故小亮認(rèn)為這樣做不好，他的理由CO有劇毒，對(duì)空氣有污染；小亮認(rèn)為先點(diǎn)燃C和A中的酒精燈，然后再通CO，小月又提出反對(duì)，她的理由是CO與容器內(nèi)空氣混合，點(diǎn)燃后可能會(huì)發(fā)生爆炸；正確的方法是：先通一段時(shí)間氮?dú)�，排盡玻璃管內(nèi)空氣，然后再點(diǎn)燃酒精燈．
故填：CO擴(kuò)散到空氣中會(huì)造減污染；CO與儀器中的空氣混合受熱易引起爆炸；先通氮?dú)馀疟M裝置內(nèi)空氣后，點(diǎn)燃C處的酒精燈，再通CO，再點(diǎn)燃A處酒精燈（A處酒精燈也可安排在通氮?dú)夂�，通CO前點(diǎn)燃）．

點(diǎn)評(píng) 由于一氧化碳既具有可燃性能與空氣混合時(shí)點(diǎn)燃可能出現(xiàn)爆炸且有毒直接排放會(huì)造成污染，在使用一氧化碳?xì)怏w時(shí)，要充分注意到這兩個(gè)方面．