Question

[化学—选修2：化学与技术]（15分）银、铜均属于重金属，从银铜合金废料中回收银并制备含铜化合物产品的工艺如图所示：

（1）熔炼时被氧化的元素是       ，酸浸时反应的离子方程式为       。为提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率，酸浸前应对渣料进行处理，其处理方法是       。

（2）操作a是       ，固体B转化为CuAlO₂的过程中，存在如下反应，请填写空白处：

CuO+        Al₂O₃       +        ↑。

（3）若残渣A中含有n mol Ag，将该残渣全部与足量的稀HNO₃置于某容器中进行反应，写出反应的化学方程式      。为彻底消除污染，可将反应中产生的气体与V L（标准状况）空气混合通入水中，则V至少为       L（设空气中氧气的体积分数为0．2）。

（4）已知2Cu⁺ Cu+Cu²⁺，试分析CuAlO₂分别与足量盐酸、稀硝酸混合后，产生现象的异同点       。

（5）假设粗银中的杂质只有少量的铜，利用电化学方法对其进行精炼，则粗银应与电源的       极相连，当两个电极上质量变化值相差30．4g时，则两个电极上银质量的变化值相差       g。

Answer

（15分）

（1）铜(1分） CuO+2H+＝Cu2++H2O （2分），将渣料粉碎(1分）

（2）过滤(1分） 4 2 4CuAlO2 O2 （2分）

（3）3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑ +2H2O （2分） 28n (1分）

（4）相同点是均得到蓝色溶液；不同点是与盐酸混合有红色固体出现，而与硝酸混合没有固体出现，但有气泡产生。（2分）

（5）正 (1分） 43．2 （2分）

【解析】

试题分析：（1）熔炼时银没有发生化学变化，故被氧化的元素是铜；酸浸时就是用稀硫酸溶解氧化铜，此反应的离子方程式为CuO+2H+＝Cu2++H2O；酸浸前应对渣料进行粉碎，这样增大接触面积，可提高酸浸时铜元素的浸出率及浸出速率；

（2）操作a的目的是从溶液里分离出不溶性固体，很明显是过滤操作；固体CuO和Al2O3转化为CuAlO2发生反应的化学方程式为：4CuO+2Al2O34CuAlO2+O2↑。

(3Ag与足量的稀HNO3反应的化学方程式：3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑ +2H2O ；溶解的Ag为n mol，生成的NO为n/3mol，将NO完全氧化生成HNO3时需要的氧气结合电子守恒可计算出为n/4mol，体积为5．6nL，对应的空气就是28nL。

（4）稀硝酸具有强氧化性能溶解铜，而稀盐酸不能，因而CuAlO2分别与足量盐酸、稀硝酸混合后，均得到蓝色溶液，但是与盐酸混合有红色固体出现，与硝酸混合没有固体出现，却有气泡产生。

（5）电解精炼银时，粗银为阳极，与电源正极相连；阳极减少的是铜和银，阴极析出的是银，产生质量差的原因是阳极减少铜，阴极析出银，可根据差点法进行计算：Cu----2Ag 溶解64克的铜可析出216克的银，质量相差152克，现在相差30．4g，说明实验溶解的铜为12．8克，析出的银为43．2克。则两个电极上银质量的变化值相差为43．2g。

考点：化学与技术 涉及反应原理、混合物的分离操作、粗银精炼及数据分析等。