题目内容

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)电解精炼银时,阴极反应式为   ;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                   。

(2)固体混合物B的组成为             ;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                。

(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式: CuO +  Al2O3      CuAlO2 +   ↑

(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  mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液    L。

(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是           、过滤、洗涤和干燥。

解析:(1)仿照精炼铜的原理可以确定粗银做阳极:Ag—e—= Ag+,纯银做阴极: Ag++e—= Ag。 滤渣A中的金属与稀硝酸反应生成无色的NO,NO与空气中的氧气反应生成红棕色的NO2:2NO+O2=2 NO2。(2)结合信息和流程图分析可知:硫酸铜、硫酸铝固体与稀氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氢氧化铝,煮沸时氢氧化铜分解为CuO,氢氧化铝不分解,所以B应该为CuO和Al(OH)3,若NaOH过量,两性氢氧化物Al(OH)3就会溶解:Al(OH)3+OH—= AlO—+2H2O。(3)依据题给反应物和生成物可以判断:CuO转化为CuAlO2,铜元素化合价由+2下降为+1,CuO做氧化剂,所以生成的物质还应有氧气(化合价-2→0),根据氧化还原反应反应得失电子守恒可配平反应:4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑(4)银铜合金中的铜的物质的量n(Cu)=,根据元素守恒可得生成的CuAlO2也是50.0mol,依据方CuAlO2中的Cu和Al个数关系及Al原子个数守恒可得,n[Al2(SO4)3]= 25.0 mol,则需要硫酸铝溶液的体积是25.0L。(5)用溶液制备带结晶水的晶体的一般操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、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)蒸发浓缩、冷却结晶

命题意图:元素化合物

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