Question

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

　　 （注：Al(OH)₃和Cu(OH)₂開(kāi)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(guò)程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　 。

(3)完成煅燒過(guò)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　 mol CuAlO₂，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(guò)濾、洗滌和干燥。

Answer 1

解析：（1）仿照精煉銅的原理可以確定粗銀做陽(yáng)極：Ag—e^—= Ag⁺，純銀做陰極： Ag⁺+e^—= Ag。 濾渣A中的金屬與稀硝酸反應(yīng)生成無(wú)色的NO，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO₂：2NO+O₂=2 NO₂。（2）結(jié)合信息和流程圖分析可知：硫酸銅、硫酸鋁固體與稀氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅和氫氧化鋁，煮沸時(shí)氫氧化銅分解為CuO，氫氧化鋁不分解，所以B應(yīng)該為CuO和Al(OH)₃，若NaOH過(guò)量，兩性氫氧化物Al(OH)₃就會(huì)溶解：Al(OH)₃+OH^—= AlO^—+2H₂O。（3）依據(jù)題給反應(yīng)物和生成物可以判斷：CuO轉(zhuǎn)化為CuAlO₂，銅元素化合價(jià)由+2下降為+1，CuO做氧化劑，所以生成的物質(zhì)還應(yīng)有氧氣（化合價(jià)-2→0），根據(jù)氧化還原反應(yīng)反應(yīng)得失電子守恒可配平反應(yīng)：4CuO+2Al₂O₃4CuAlO₂+O₂↑（4）銀銅合金中的銅的物質(zhì)的量n（Cu）=，根據(jù)元素守恒可得生成的CuAlO₂也是50.0mol，依據(jù)方CuAlO₂中的Cu和Al個(gè)數(shù)關(guān)系及Al原子個(gè)數(shù)守恒可得,n[Al₂(SO₄)₃]= 25.0 mol，則需要硫酸鋁溶液的體積是25.0L。（5）用溶液制備帶結(jié)晶水的晶體的一般操作步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。

答案：（1）Ag⁺+e^—= Ag，2NO+O₂=2 NO₂（2）CuO和Al(OH)₃，Al(OH)₃+OH^—= AlO^—+2H₂O（3）4CuO+2Al₂O₃4CuAlO₂+O₂↑（4）25.0L （5）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

命題意圖：元素化合物