Question

9．銀銅合金廣泛用于航空工業．從切割廢料中回收銀并制備銅化工產品的工藝如下：

已知：Al（OH）₃和Cu（OH）₂的分解溫度分別為450°C和80°C．
（1）電解精煉銀時，陰極上發生反應的電極反應為：Ag⁺+e^-=Ag；濾渣A與稀硝酸反應，產生的氣體在空氣中迅速變為紅棕色，該氣體變色的化學方程式為：2NO+O₂=2NO₂．
（2）最后一步在惰性氣氛中煅燒固體B的過程中發生的反應有只有兩個：（1）2Al（OH）₃═Al₂O₃+3H₂O；（2）4CuO+2Al₂O₃=4CuAlO₂+O₂↑（完成并配平該反應方程式）．
（3）固體B的組成為Al（OH）₃和CuO；在生成固體B的過程中應嚴格控制NaOH的加入量，若NaOH過量，發生反應的離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（4）CuSO₄溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌和低溫干燥．

Answer 1

分析 由工藝流程圖可知，廢料在空氣中熔煉時，Cu被氧化，濾渣中含有CuO及少量Ag，向濾渣中加入硫酸進行酸浸，CuO與硫酸反應，過濾得到硫酸銅溶液（含有硫酸），濾渣A為Ag；向濾液中加入硫酸鋁、氫氧化鈉，得到氫氧化鋁、氫氧化銅，灼燒中會得到CuO、Al₂O₃，二者反應得到CuAlO₂，二者反應得到CuAlO₂，
（1）根據電解原理分析判斷；無色的NO在常溫下與空氣中的O₂迅速化合生成紅棕色N0₂；
（2）由上述分析可知，CuO、Al₂O₃反應得到CuAlO₂，由電荷守恒可知，O元素化合價升高，有氧氣生成，配平完成方程式；
（3）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，根據Al（OH）₃和Cu（OH）₂開始分解的溫度分別為450℃和80℃判斷產物；根據氫氧化鋁顯兩性能與堿反應；
（4）根據可溶性溶質從溶液中析出晶體的方法答題．

解答 解：由工藝流程圖可知，廢料在空氣中熔煉時，Cu被氧化，濾渣中含有CuO及少量Ag，向濾渣中加入硫酸進行酸浸，CuO與硫酸反應，過濾得到硫酸銅溶液（含有硫酸），濾渣A為Ag；向濾液中加入硫酸鋁、氫氧化鈉，得到氫氧化鋁、氫氧化銅，灼燒中會得到CuO、Al₂O₃，二者反應得到CuAlO₂，
（1）電鍍法精煉銀時，粗銀為陽極，精銀為陰極，陽極上失電子變成離子進入溶液了：Ag-e^-=Ag⁺，陰極銀離子得到電子形成單質銀：Ag⁺+e^-=Ag；無色的NO在常溫下與空氣中的O₂迅速化合生成紅棕色N0₂：2NO+O₂=2NO₂；
故答案為：Ag⁺+e^-=Ag；2NO+O₂=2NO₂；
（2）反應前Cu為+2價，反應后為+1，化合價降低1，Al化合價沒有變化，所以氧元素的化合價升高，生成氧氣，反應前氧為-2價，反應后為0，化合價升高2，兩者的最小公倍數是2，再根據原子守恒得：4CuO+2Al₂O₃=4CuAlO₂+O₂↑，
故答案為：4；2；4；O₂；
（3）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，Al（OH）₃和Cu（OH）₂開始分解的溫度分別為450℃和80℃，煮沸后Cu（OH）₂分解產生氧化銅，可知B為Al（OH）₃和CuO；氫氧化鋁顯兩性能與堿反應：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃和CuO；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）由CuSO₄溶液獲得CuSO₄•5H₂O晶體，需要經過蒸發濃縮，冷卻結晶（或結晶），過濾，洗滌和低溫干燥等操作，
故答案為：蒸發濃縮、過濾．

點評 本題以從廢料中回收銀并制備銅化工產品為背景，考查了電解原理、沉淀的判斷、氧化還原反應的配平以及化學計算，難度不大．