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)品的工藝如圖：
（1）電解精練銀時，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，該紅棕色氣體與水反應(yīng)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，必須控制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）煅燒過程中生成的氧化產(chǎn)物與NH₃在催化劑條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

這個反應(yīng)中會有白煙產(chǎn)生，該白煙為

 

．
（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64%，理論上3.0kg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．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)電解原理分析判斷；無色的NO在常溫下與空氣中的O₂迅速化合生成紅棕色N0₂；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，Cu（OH）₂分解的溫度為80℃判斷產(chǎn)物；根據(jù)氫氧化鋁顯兩性能與堿反應(yīng)；
（3）煅燒過程中生成的氧化產(chǎn)物是氧氣，NH₃在催化劑條件下和氧氣反應(yīng)生成NO和水；NO和氧氣和水能反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨；
（4）根據(jù)銅元素守恒建立關(guān)系式：Cu～CuAlO₂來計算；根據(jù)鋁元素守恒建立關(guān)系式：Al₂（SO₄）₃～2CuAlO₂來計算．

解答：解：（1）電鍍法精煉銀時，粗銀為陽極，精銀為陰極，陽極上失電子變成離子進(jìn)入溶液了：Ag-e^-=Ag⁺，陰極銀離子得到電子形成單質(zhì)銀：Ag⁺+e^-=Ag；生成紅棕色氣體是N0₂，N0₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑，故答案為：Ag⁺+e^-=Ag；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，Al（OH）₃和Cu（OH）₂，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+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，故答案為：Al（OH）₃和CuO；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）Cu化合價由+2變?yōu)?1，Al化合價沒變，因此O的化合價升高，得到氧化產(chǎn)物是氧氣，NH₃在催化劑條件下和氧氣反應(yīng)生成NO和水，化學(xué)方程式為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O，NO和氧氣和水能反應(yīng)生成硝酸，硝酸和氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，現(xiàn)象為產(chǎn)生白煙，
故答案為：4NH₃+5O₂

催化劑 .

△

4NO+6H₂O；NH₄NO₃；
（4）由關(guān)系式：Cu～CuAlO₂得n（CuAlO₂）=

3000g×64%

64g/mol

=30mol，則CuAlO₂為30mol，由關(guān)系式：Al₂（SO₄）₃～2CuAlO₂得Al₂（SO₄）₃=n（CuAlO₂）×

1

2

=15mol，所以需要體積為

15mol

1.0mol?L-1

=15L，
故答案為：30；15．

點評：本題以從廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品為背景，考查了電解原理、沉淀的判斷、氧化還原反應(yīng)的配平以及化學(xué)計算，難度不大．