Question

银铜合金广泛用于航空工业．从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：
（1）电解精练银时，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，该红棕色气体与水反应的化学方程式为

 

．
（2）固体混合物B的组成为

 

；在生成固体B的过程中，必须控制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）煅烧过程中生成的氧化产物与NH₃在催化剂条件下反应的化学方程式为

 

这个反应中会有白烟产生，该白烟为

 

．
（4）若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上3.0kg废料中的铜可完全转化为

 

mol CuAlO₂，至少需要1.0mol?L^-1的Al₂（SO₄）₃溶液

 

L．

Answer 1

分析：（1）根据电解原理分析判断；无色的NO在常温下与空气中的O₂迅速化合生成红棕色N0₂；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，Cu（OH）₂分解的温度为80℃判断产物；根据氢氧化铝显两性能与碱反应；
（3）煅烧过程中生成的氧化产物是氧气，NH₃在催化剂条件下和氧气反应生成NO和水；NO和氧气和水能反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵；
（4）根据铜元素守恒建立关系式：Cu～CuAlO₂来计算；根据铝元素守恒建立关系式：Al₂（SO₄）₃～2CuAlO₂来计算．

解答：解：（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了：Ag-e^-=Ag⁺，阴极银离子得到电子形成单质银：Ag⁺+e^-=Ag；生成红棕色气体是N0₂，N0₂与水反应的化学方程式为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑，故答案为：Ag⁺+e^-=Ag；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO↑；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，Al（OH）₃和Cu（OH）₂，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+NaOH=NaAlO₂+2H₂O，故答案为：Al（OH）₃和CuO；Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）Cu化合价由+2变为+1，Al化合价没变，因此O的化合价升高，得到氧化产物是氧气，NH₃在催化剂条件下和氧气反应生成NO和水，化学方程式为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O，NO和氧气和水能反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，现象为产生白烟，
故答案为：4NH₃+5O₂

催化剂 .

△

4NO+6H₂O；NH₄NO₃；
（4）由关系式：Cu～CuAlO₂得n（CuAlO₂）=

3000g×64%

64g/mol

=30mol，则CuAlO₂为30mol，由关系式：Al₂（SO₄）₃～2CuAlO₂得Al₂（SO₄）₃=n（CuAlO₂）×

1

2

=15mol，所以需要体积为

15mol

1.0mol?L-1

=15L，
故答案为：30；15．

点评：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，难度不大．