Question

銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下圖：

（1）電解精練銀時(shí)，陰極反應(yīng)式為_(kāi)______________；濾渣A與稀HNO₃反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色，該紅棕色氣體與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。

（2）固體混合物B的組成為_(kāi)____________；在生成固體B的過(guò)程中，必須控制NaOH的加入量，若NaOH過(guò)量，則因過(guò)量引起的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________。

（3）煅燒過(guò)程中生成的氧化產(chǎn)物與NH₃在催化劑條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________。這個(gè)反應(yīng)中會(huì)有白煙產(chǎn)生，該白煙為_(kāi)_____________。

（4）若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為64％，理論上3．0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為_(kāi)_________molCuAlO₂，至少需要1．0 mol·L^－1的Al₂(SO₄)₃溶液___________L。

 

Answer 1

【答案】

( 共10分）(1)Ag⁺ + e^－＝Ag  （1分） 3NO₂ +H₂O＝2HNO₃ + NO↑ (1分）

（2）CuO（或Cu(OH)₂ ） 和Al(OH)₃ （1分） OH^― +Al(OH)₃＝AlO₂^-+2H₂O（1分）

（3）4NH₃+5O₂4NO+6H₂O（1分）   NH₄NO₃ （1分）  (4)30 （1分）；15 （1分）

【解析】

試題分析：（1）仿照精煉銅的原理可以確定粗銀做陽(yáng)極：Ag—e^—＝ Ag⁺，純銀做陰極：Ag⁺+e^—＝ Ag。濾渣A中的金屬與稀硝酸反應(yīng)生成無(wú)色的NO，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO₂，NO₂與水反應(yīng)生成硝酸和NO，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NO₂ +H₂O＝2HNO₃ + NO↑。

（2）結(jié)合信息和流程圖分析可知：硫酸銅、硫酸鋁固體與稀氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅和氫氧化鋁，煮沸時(shí)氫氧化銅分解為CuO，氫氧化鋁不分解，所以B應(yīng)該為CuO和Al(OH)₃。由于氫氧化鋁是兩性氫氧化物，所以若NaOH過(guò)量，則兩性氫氧化物Al(OH)₃就會(huì)溶解，反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)₃+OH^—＝AlO^—+2H₂O。

（3）在催化劑的作用下，氨氣發(fā)生催化氧化生成NO和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH₃+5O₂4NO+6H₂O。生成的NO在氧氣和水的作用下生成硝酸，硝酸與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨而冒白煙。

（4）銀銅合金中的銅的物質(zhì)的量n(Cu)＝＝30mol，根據(jù)元素守恒可得生成的CuAlO₂也是30.0mol。依據(jù)化學(xué)式CuAlO₂中的Cu和Al個(gè)數(shù)關(guān)系及Al原子個(gè)數(shù)守恒可得,n[Al₂(SO₄)₃]＝ 30.0mol÷2＝15.0mol，所以需要硫酸鋁溶液的體積是15.0mol÷1.0mol/L＝15.0L。

考點(diǎn)：考查電解原理的應(yīng)用、物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)以及計(jì)算、氨氣的催化氧化等