题目内容

18．银铜合金广泛用于航空工业．从切割废料中回收并制备铜化工产品的工艺如图：

（注：Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃）
（1）电解精炼银时，阴极反应式为Ag++e-=Ag；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为2NO+O2=2NO2．
（2）固体混合物B的组成为Al（OH）3和CuO；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：4CuO+2Al2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CuAlO2+O2↑↑．
（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为50molCuAlO2，至少需要1.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液25L．
（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥．

分析 银铜合金在空气中熔炼，渣料中含有氧化铜和少量银，加入稀硫酸，过滤后得到硫酸铜溶液，在硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液，煮沸、过滤得到Al（OH）3和CuO，煅烧可得到CuAlO2，滤渣含有Ag，粗银电解时，粗银为阳极，在阴极上得到银，可得到提纯的目的，
（1）根据电解原理分析判断；无色的NO在常温下与空气中的O2迅速化合生成红棕色N02；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）2和Al（OH）3，Cu（OH）2分解的温度为80℃判断产物；根据氢氧化铝显两性能与碱反应；
（3）根据化合价升降总数相等以及原子守恒来配平；
（4）根据铜元素守恒建立关系式：Cu～CuAlO2来计算；根据铝元素守恒建立关系式：Al2（SO4）3～2CuAlO2来计算；
（5）根据可溶性溶质从溶液中析出晶体的方法．

解答 解：银铜合金在空气中熔炼，渣料中含有氧化铜和少量银，加入稀硫酸，过滤后得到硫酸铜溶液，在硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液，煮沸、过滤得到Al（OH）3和CuO，煅烧可得到CuAlO2，滤渣含有Ag，粗银电解时，粗银为阳极，在阴极上得到银，可得到提纯的目的，
（1）电镀法精炼银时，粗银为阳极，精银为阴极，阳极上失电子变成离子进入溶液了：Ag-e-=Ag+，阴极银离子得到电子形成单质银：Ag++e-=Ag；无色的NO在常温下与空气中的O2迅速化合生成红棕色N02：2NO+O2=2NO2；
故答案为：Ag++e-=Ag；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；氢氧化铝显两性能与碱反应：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O；
故答案为：Al（OH）3和CuO；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）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↑；
故答案为：4；2；4；O2↑；
（4）由关系式：Cu～CuAlO2得n（CuAlO2）=$\frac{5000g×63.5%}{64g/mol}$=50.0mol，则CuAlO2为50.0mol，
由关系式：Al2（SO4）3～2CuAlO2得Al2（SO4）3=n（CuAlO2）×$\frac{1}{2}$=25.0mol，所以需要体积为$\frac{25mol}{1mol/L}$
=25.0L；
故答案为：50；25；
（5）由CuSO4溶液获得CuSO4•5H2O晶体，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶（或结晶），过滤等操作；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶．

点评 本题考查物质的制备，为高考常见题型，侧重于学生的分析、计算和实验能力的考查，注意把握物质的性质以及实验流程所给信息，结合质量守恒定律完成该题，难度中等．

练习册系列答案
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9．下列说法正确的是（　　）
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13．X、Y、Z、W均为短周期元素，它们在元素周期表中相对位置如图所示，已知W原子的最外层电子数比内层电子数少3 个，下列说法正确的是（　　）
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D证明难溶物存在沉淀溶解平衡往黄色固体难溶物PbI2加水中振荡，静置取上层清液加入
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A．AB．BC．CD．D
10．在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2，可以制得纳米级碳酸钙和一种氮肥．请根据要求答问题：
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（1）①Q=+180.5．
②NO中的化学键键能为631.5kJ/mol．
（2）向某密闭容器中充入amolNH3、bmolO2后，测得反应体系中某种量值X与压强P、温度T之间的变化如图1所示，图2表示温度为T2时，当容器为1L恒容密闭容器时，容器中NH3的平衡转化率与反应开始时两种反应物的投料之比（用M表示）的关系．
①若X表示NH3的百分含量，则T2＞T1（填＞、＜、无法确定）；d、e两点的正反应的平衡常数K（d）＜K（e）．
②X还可以表示a．
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