题目内容
【题目】银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
[注:Al(OH)3和Cu(OH)2 开始分解的温度分别为450℃和80℃]
(1)滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学反应方程式为_________________。
(2)固体混合物B的组成为__________、__________。
(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:__________________________________↑。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64.0%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2,至少需要1.0 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液________L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是___________、__________、过滤、洗涤和干燥。
【答案】 2NO+O2==2NO2 CuO Al(OH)3 4 2 4 O2 25 蒸发浓缩 冷却结晶
【解析】(1)无色的NO在常温下与空气中的O2迅速化合生成红棕色N02,发生反应为2NO+O2=2NO2;
(2)未煮沸之前是Cu(OH)2和Al(OH)3,Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃,煮沸后Cu(OH)2分解产生氧化铜,可知B为Al(OH)3和CuO;
(3)煅烧过程中CuO和Al2O3高温下反应生成CuAlO2和O2,反应前Cu为+2价,反应后为+1,化合价降低1,Al化合价没有变化,所以氧元素的化合价升高,生成氧气,反应前氧为-2价,反应后为0,化合价升高2,两者的最小公倍数是2,再根据原子守恒得4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑;
(4)由关系式:Cu~CuAlO2得n(CuAlO2)= =50.0mol,则CuAlO2为50.0mol,
由关系式:Al2(SO4)3~2CuAlO2得Al2(SO4)3=n(CuAlO2)×=25.0mol,所以需要体积为=25.0L;
(5)由CuSO4溶液获得CuSO45H2O晶体,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶(或结晶),过滤等操作。