Question

【題目】銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80℃）

（1）電解精煉銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為 ；濾渣A與稀HNO3反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該氣體變色的化學(xué)方程式為 。

（2）固體混合物B的組成為 ；在生成固體B的過程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過量，則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為 。

（3）完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式： CuO+ Al2O3 CuAlO2+ ↑。

（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%，理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為 molCuAlO2，至少需要1.0mol·L－1的Al2(SO4)3溶液 L。

（5）CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是 、過濾、洗滌和干燥。

Answer 1

【答案】（1）Ag++e－=Ag（1分） 2NO+O2=2NO2（2分）

（2）Al(OH)3和CuO（2分） Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O（2分）

（3）4 2 4 O2↑（2分） （4）50（2分）25（2分）（5）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（2分）

【解析】

試題分析：（1）電鍍法精煉銀時(shí)，粗銀為陽極，精銀為陰極，陽極上失電子變成離子進(jìn)入溶液：Ag-e-=Ag+，陰極銀離子得到電子形成單質(zhì)銀：Ag++e－=Ag；無色的NO在常溫下與空氣中的O2迅速化合生成紅棕色NO2：2NO+O2=2NO2；

（2）未煮沸之前是Cu（OH）2和Al（OH）3，Al（OH）3和Cu（OH）2開始分解的溫度分別為450℃和80℃，煮沸后Cu（OH）2分解產(chǎn)生氧化銅，可知B為Al（OH）3和CuO；氫氧化鋁顯兩性能與堿反應(yīng)：Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O；

（3）反應(yīng)前Cu為+2價(jià)，反應(yīng)后為+1，化合價(jià)降低1，Al化合價(jià)沒有變化，所以氧元素的化合價(jià)升高，生成氧氣，反應(yīng)前氧為-2價(jià)，反應(yīng)后為0，化合價(jià)升高2，兩者的最小公倍數(shù)是2，再根據(jù)原子守恒得：4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑；

（4）由關(guān)系式：Cu～CuAlO2得n（CuAlO2）=（5000g×63.5%）/64g/mol=50.0mol，則CuAlO2為50.0mol，由關(guān)系式：Al2（SO4）3～2CuAlO2得Al2（SO4）3=n（CuAlO2）×1/2=25.0mol，所以需要體積為25.0mol÷1.0mol/L=25.0L；

（5）由CuSO4溶液獲得CuSO45H2O晶體，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶（或結(jié)晶），過濾等操作。