Question

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）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CuSO4•5H2O晶体，需要经过蒸发浓缩，冷却结晶（或结晶），过滤等操作。

【考点定位】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

【名师点晴】流程题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。解决本类题目的基本方法和步骤为：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。（2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。（3）分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。在进行有关计算时注意灵活应用高中守恒法，氧化还原反应方程式的配平要利用好电子得失守恒。