Question

【题目】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 molCuAlO2，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。

Answer 1

【答案】（1）Ag++e－=Ag（1分） 2NO+O2=2NO2（2分）

（2）Al(OH)3和CuO（2分） Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O（2分）

（3）4 2 4 O2↑（2分） （4）50（2分）25（2分）（5）蒸发浓缩、冷却结晶（2分）

【解析】

试题分析：（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：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NO2：2NO+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+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↑；

（4）由关系式：Cu～CuAlO2得n（CuAlO2）=（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）×1/2=25.0mol，所以需要体积为25.0mol÷1.0mol/L=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。