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12．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，该气体变色及变色后气体发生的化学反应方程式为2NO+O2=2NO2、2NO2?N2O4
（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50.0mol CuAlO2，至少需要1.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液25.0L．
（5）向铜银合金中加入少量稀硝酸，写出发生反应的离子方程式3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+3Cu2+．

分析 由工艺流程图可知，废料在空气中熔炼时，Cu被氧化，滤渣中含有CuO及少量Ag，向滤渣中加入硫酸进行酸浸，CuO与硫酸反应，过滤得到硫酸铜溶液（含有硫酸），滤渣A为Ag；向滤液中加入硫酸铝、氢氧化钠，得到氢氧化铝、氢氧化铜，灼烧中会得到CuO、Al2O3，二者反应得到CuAlO2，二者反应得到CuAlO2，
（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，N02与可以转化成四氧化二氮；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）2和Al（OH）3，根据Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃判断产物；根据氢氧化铝显两性能与碱反应；
（3）由上述分析可知，CuO、Al2O3反应得到CuAlO2，由电荷守恒可知，O元素化合价升高，有氧气生成，配平完成方程式；
（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）向铜银合金中加入少量稀硝酸，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水；

解答 解：（1）无色的NO在常温下与空气中的O2迅速化合生成红棕色N02：2NO+O2=2NO2，N02与可以转化成四氧化二氮，反应方程式为：2NO2?N2O4，
故答案为：2NO+O2=2NO2；2NO2?N2O4；
（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）由上述分析可知，CuO、Al2O3反应得到CuAlO2，由电荷守恒可知，O元素化合价升高，有氧气生成，反应前Cu为+2价，反应后为+1，化合价降低1，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；4CuAlO2；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$\frac{25.0mol}{1.0mol•L{\;}^{-1}}$=25.0L，
故答案为：50.0；25.0；
（5）向铜银合金中加入少量稀硝酸，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的离子方程式为3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+3Cu2+，
故答案为：3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+3Cu2+．

点评 本题以从废料中回收银并制备铜化工产品为背景，考查了电解原理、沉淀的判断、氧化还原反应的配平以及化学计算，难度不大．

练习册系列答案
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2．实验室需配置一种符合下列条件的溶液：①无色且仅含四种离子（不包括水电离出的离子）；②混合溶液中四种离子的物质的量浓度均为1mol/L．下列符合该条件的是（　　）
A．NH+4  Na+  NO-3  Cl-B．Fe2+  K+  HS-  ClO-
C．Ca2+  K+  SO32- CH3COO-D．K+  Na+  Cl-  SO42-
3．某混合气体中含有N2、O2、CO2三种成分．化学兴趣小组设计下图装置测定该混合气体中N2、O2、CO2的体积组成，其中B是带刻度的量气装置（V1、V2、V3为相同条件下的读数）．

实验步骤：
①先按如图所示组装仪器，检查装置气密性．然后向装置中装入药品（如图所示），其中C瓶溶液上方为50mL已除尽CO2的空气（N2和O2的体积比为4：1）．
②打开止水夹b、c、d，关闭止水夹a、e，向B瓶中通入N2、O2、CO2的混合气体后关闭d，并冷却到室温，B中收集到V1mL气体．
③关闭b，打开止水夹a、c、e、f，向A瓶中缓缓充气，直到B中气体刚好全部排出，此时D读数为V2mL．
④关闭e、f，接通电源，引燃红磷，生成酸性氧化物P2O5．
⑤等C瓶冷却到室温，打开f最终D读数为V3mL．
回答下列问题：
（1）装置A、B中试剂X应选用Ⅲ（填写序号）．
I．饱和Na2CO3溶液Ⅱ．饱和NaCl溶液Ⅲ．饱和NaHCO3溶液Ⅳ．蒸馏水
实验室检验试剂X中主要阳离子的操作名称为焰色反应，检验主要阴离子的实验方案为取试剂X于试管中，加入氯化钙溶液，无明显现象，再加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体（排除二氧化硫），说明原溶液中含碳酸氢根离子．
（2）C装置中红磷需稍过量的目的是消耗完C中的O2．
（3）C瓶中NaOH溶液的作用是吸收混合气体中的CO2；反应结束后，C瓶溶液中含有溶质的化学式为NaOH、Na2CO3、Na3PO4．
（4）利用上述数据计算，混合气体中CO2与O2的体积比为（V1-V2）：（V2-V3-10）（用含V1、V2、V3的代数式表示）．若步骤⑤中C瓶还未冷却到室温就打开止水夹f，立即读出量筒D的读数，这样做会使所测氧气的体积分数偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
20．氮元素是重要的非金属元素，按要求回答下列问题：
（1）向甲、乙两个均为2L的密闭容器中，分别充入0.6mol N2和1.6mol H2，发生反应：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0，甲容器在温度为T1的条件下反应，达到平衡时NH3的物质的量为0.8mol；乙容器在温度为T2的条件下反应，达到平衡时N2的物质的量为0.1mol，则T1＜ T2（填“＞”或“＜”），甲容器中反应的平衡常数K=200．
（2）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水．科学家利用此原理，设计成氨气-氧气燃料电池，则通入氨气的电极在碱性条件下发生反应的电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O．
（3）NOx是大气污染物，处理NOx的一种方法是利用甲烷催化还原NOx
①CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ•mol-1
②CH4（g）+2NO2 （g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-867kJ•mol-1
若用4.48L CH4还原NO生成N2，则放出的热量为232kJ．（气体体积已折算为标准状况下）
（4）HNO3和As2S3能发生反应：As2S3+10HNO3═2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O，反应中被氧化的元素为As、S．若该反应中转移电子的物质的量为5mol时，将生成的S全部转化为浓H2SO4，然后与足量的铜在加热条件下反应消耗铜的量a．（填序号）
a．大于0.75mol     b．等于0.75mol     c．小于0.75mol       d．无法确定
（5）将0.1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH4+离子浓度分别为c1、c2、c3，则三者浓度大小的关系为c1=c2＜c3（用c1、c2、c3和＞、＜、=表示）．已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH3COOH的Ka=1×10-5 mol•L-1，则该温度下0.1mol•L-1的NH4Cl溶液的pH为5．
7．在体积固定的密闭体系中发生下列反应：
A（g）+3B（g）?2C（g）△H＜0，图是某一时间段中反应速率与反应进程的曲线关系，完成下列问题：
（1）t1、t3、t4时刻体系中所改变的条件可能是C、E、B（选填下列序号字母）．
A．增大压强  B．减小压强  C．升高温度
D．降低温度  E．加催化剂  F．充入氮气
（2）C体积分数最高的时间段是t0～t1．（填“tx-ty”）
17．已知氧化还原反应：2Cu（IO3）2+24KI+12H2SO4═2CuI↓+13I2+12K2SO4+12H2O，下列说法正确的是（　　）
A．Cu（IO3）2作氧化剂，Cu（IO3）2中的铜和碘元素被还原
B．CuI既是氧化产物又是还原产物
C．每生成1 mol CuI，有12 mol KI发生氧化反应
D．每转移1.1 mol电子，有0.2 mol IO3-被氧化
4．体积相同、pH相同的H2SO4溶液和CH3COOH溶液，与NaOH溶液中和时消耗的NaOH的物质的量（　　）
A．相同B．中和CH3COOH的多C．中和H2SO4的多D．无法比较
1．下列各组离子在水溶液中能大量共存的是（　　）
A．Cu2+   H+   SO42-B．Ba2+    NO3-    CO32-
C．Al3+   H+   CO32-D．OH-   Cu2+     NO3-
15．1g H2完全燃烧生成液态水放热142.9kJ，下列表示H2燃烧的热化学方程式正确的是（　　）
A．2H2+O2→2H2O+142.9kJB．2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+142.9kJ
C．2H2（g）+O2（g）→2H2O（l）+571.6kJD．H2O（l）→H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）-142.9kJ

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