Question

p型透明导电化合物CuAlO₂具有良好的热电性能，在热电转换领域具有广阔的应用前景。银铜合金广泛用于航空工业，以下为从航空切割废料中回收银并制备CuAlO₂的工艺流程。

【资料】

Ⅰ.难溶性碱受热易分解为两种氧化物，Cu(OH)₂、Al(OH)₃完全分解的温度分别为80℃和450℃；

Ⅱ.CuAlO₂高温易分解、受热易氧化。银在空气中不易被氧化。

请回答下列问题：

（1）CuAlO₂中铜元素的化合价为______，过滤后所得滤液A中的溶质为__________。

（2）煮沸过程中发生反应的化学方程式为_____________________。

（3）固体B在煅烧时发生的其中一个反应方程式为4CuO + 2Al₂O₃ 4CuAlO₂+X↑，气体X的化学式为__________。

（4） “煅烧”时温度须控制在1042—1085℃范围内且在氩气中进行，其原因是________。

Answer

+1 CuSO4、H2SO4 Cu(OH)2CuO+H2O O2 防止温度过高，CuAlO2分解和氧化

【解析】（1）根据化合物中各元素化合价的代数和为0，可设CuAlO2中铜元素的化合价为x，x+（+3）+（-2）×2=0，解得：x=+1；由于银不与硫酸反应，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，硫酸过量，所以过滤后所得滤液A中的溶质为CuSO4、H2SO4；

（2）滤液A中硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜，煮沸过程中氢氧化铜分解为氧化铜和水，发生反应的化学方程式为Cu(OH)2CuO+H2O；

（3）根据质量守恒，可知反应前后原子的种类和数目都不变，4CuO + 2Al2O3 4CuAlO2+X↑，反应前有Cu-4个，O-10个， Al-4个，反应后Cu-4个，O-8个， Al-4个，所以X为O2；

（4）由于“CuAlO2高温易分解、受热易氧化”，所以控制在1042—1085℃范围内且在氩气中进行防止温度过高，CuAlO2分解和氧化。

点睛：

化学变化的实质是反应物的分子分成原子，原子重新组合成新的分子，反应前后元素种类不变，原子的种类不变、数目、质量都不变；物质的种类、分子的种类一定发生变化。