Question

8．现利用CO来还原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提炼单质钛（Ti）和铁，装置如图所示．试回答问题．
（1）写出CO还原钛铁矿生成钛的发生反应化学方程式：2CO+TiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2CO₂．
（2）可用简单的物理方法将钛和铁两种物质分开，该方法是用磁铁吸引．
（3）就实验操作顺序的问题两位同学出现了分歧．瑞莲同学认为先通一段时间CO排出空气，然后再点燃C和A中的酒精灯，钱旭同学认为这样做不好，其理由是CO扩散到空气中会造减污染；钱旭认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，瑞莲也提出反对，她的理由是CO与仪器中的空气混合受热易引起爆炸．老师认为她们的反对意见都有一定道理，于是给这两位同学提供了氮气，帮助她们解决了的困难．你认为她们应是怎么安排通气和点酒精灯的顺序的？先通氮气排尽装置内空气后，点燃C处的酒精灯，再通CO，再点燃A处酒精灯（A处酒精灯也可安排在通氮气后，通CO前点燃）．

Answer 1

分析 （1）利用“类比、迁移”的方法：一氧化碳与TiO₂、Fe₂O₃分别反应，生成单质钛和铁；
（2）用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，用简单的物理方法将两种物质分开：考虑磁铁吸铁性质；
（3）此题主要考虑：一氧化碳的毒性，对环境的污染性；一氧化碳的可燃性，如果不纯，点燃可能会爆炸．

解答 解：（1）由题意“利用CO来还原TiO₂、Fe₂O₃的混合物提炼单质钛和铁”，可知反应物、生成物、反应条件，故化学方程式分别为：2CO+TiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2CO₂；
故填：2CO+TiO₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ti+2CO₂；
（2）用CO还原钛铁矿，生成钛和铁的混合物，主用简单的物理方法将两种物质分开：用磁铁吸引铁粉；故填：用磁铁吸引；
（3）此题主要考虑：一氧化碳的毒性，对环境的污染性；一氧化碳的可燃性，如果不纯，点燃可能会爆炸．故小亮认为这样做不好，他的理由CO有剧毒，对空气有污染；小亮认为先点燃C和A中的酒精灯，然后再通CO，小月又提出反对，她的理由是CO与容器内空气混合，点燃后可能会发生爆炸；正确的方法是：先通一段时间氮气，排尽玻璃管内空气，然后再点燃酒精灯．
故填：CO扩散到空气中会造减污染；CO与仪器中的空气混合受热易引起爆炸；先通氮气排尽装置内空气后，点燃C处的酒精灯，再通CO，再点燃A处酒精灯（A处酒精灯也可安排在通氮气后，通CO前点燃）．

点评 由于一氧化碳既具有可燃性能与空气混合时点燃可能出现爆炸且有毒直接排放会造成污染，在使用一氧化碳气体时，要充分注意到这两个方面．