[题目]某化工小组研究银铜复合废料(表面变黑.生成Ag2S)回收银单质及制备硫酸铜晶体.工艺如下:(废料中的其他金属含量较低.对实验影响可忽略)已知:①AgCl可溶于氨水.生成[Ag(NH3)2]+,②Ksp(Ag2SO4)=1.2×105.Ksp(AgCl)=1.8×1010,③渣料中含有少量银和硫酸银.(1)操作I中为了加快空气熔炼速率.可以采取 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某化工小组研究银铜复合废料（表面变黑，生成Ag2S）回收银单质及制备硫酸铜晶体，工艺如下：（废料中的其他金属含量较低，对实验影响可忽略）

已知：①AgCl可溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+；

②Ksp（Ag2SO4）=1.2×105，Ksp（AgCl）=1.8×1010；

③渣料中含有少量银和硫酸银（微溶）。

（1）操作I中为了加快空气熔炼速率，可以采取_______措施(写出其中一种即可)。

（2）操作IV经过________、_______过滤、洗涤和干燥，可以得到硫酸铜晶体。

（3）洗涤滤渣II，与粗银合并，目的是__________。

（4）操作III中，NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH、NaCl和O2，该反应的化学方程式为______（其中AgCl和NaCl的物质的量之比为2∶1）。氧化的同时发生沉淀转化，离子方程式为_____，其平衡常数K=__________。

（5）在空气中加热5.20g硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如表。（已知CuSO4·5H2O相对分子质量250）

温度范围/℃	固体质量/g
200~260	3.33
650~800	1.67
1000~1500	1.50

加热到1000℃时，固体物质的化学式为：_______。

【答案】粉碎废料、适当增加空气量、搅拌等加热浓缩（或蒸发浓缩）降温结晶(或冷却结晶) 为提高Ag的回收率 3NaClO+2Ag+H2O=2AgCl+NaCl+2NaOH+O2↑ Ag2SO4(s)+2Cl(aq)2AgCl(s)+SO42(aq) 3.7×1014 Cu2O

【解析】

（1）从外界条件对化学反应速率的影响来分析，如粉碎废料、适当增加空气量、搅拌等；

（2）操作IV是从溶液中获得硫酸铜晶体；

（3）渣料中含有少量银和微溶的硫酸银，必须回收；

（4）NaClO溶液与银反应的产物为AgCl、NaOH和O2，且AgCl和NaCl的物质的量之比为2：1，结合电子得失守恒和原子守恒来写化学方程式；AgCl比Ag2SO4溶解度更小，由此写出沉淀转化的化学方程式，结合两种物质的Ksp来计算平衡常数K；

（5）根据Cu守恒计算。

（1）从外界条件对化学反应速率的影响来分析，操作I中为了加快空气熔炼速率，可以采取粉碎废料、适当增加空气量、搅拌等；

（2）银铜复合废料在空气中焙烧，其中的Cu转化成CuO，渣料中主要含CuO、少量银和硫酸银，渣料中加入硫酸后，CuO溶解成CuSO4，经过滤后得到CuSO4溶液，操作IV是从CuSO4溶液中获得硫酸铜晶体，通常经过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤，就可以得到硫酸铜晶体；

（3）渣料中含有少量银和微溶的硫酸银，必须回收，洗涤滤渣II，与粗银合并，目的是为了提高银的回收率；

（4）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，且AgCl和NaCl的物质的量之比为2：1，结合得失电子守恒和原子守恒可得：3NaClO+2Ag+H2O=2AgCl+NaCl+2NaOH+O2↑；AgCl比Ag2SO4溶解度更小，由此写出沉淀转化的离子方程式：Ag2SO4(s)+2Cl-(aq) 2AgCl(s)+SO42-(aq)，该反应的平衡常数K====3.7×1014；

（5）5.20g硫酸铜晶体的物质的量为0.0208mol，其中CuSO4的质量为0.0208mol×160g/mol=3.33g，200~260℃范围内固体为CuSO4；n（Cu）=0.0208mol，1000℃时固体质量为1.50g，其中n（O）=（1.50g-0.0208mol×64g/mol）÷16g/mol=0.01055mol，n（Cu）：n（O）=2:1，所以加热到1000℃时剩余固体为Cu2O。