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下图：

（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__________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】

试题分析：（1）仿照精炼铜的原理可以确定粗银做阳极：Ag—e^—＝ Ag⁺，纯银做阴极：Ag⁺+e^—＝ Ag。滤渣A中的金属与稀硝酸反应生成无色的NO，NO与空气中的氧气反应生成红棕色的NO₂，NO₂与水反应生成硝酸和NO，反应的化学方程式为3NO₂ +H₂O＝2HNO₃ + NO↑。

（2）结合信息和流程图分析可知：硫酸铜、硫酸铝固体与稀氢氧化钠反应生成氢氧化铜和氢氧化铝，煮沸时氢氧化铜分解为CuO，氢氧化铝不分解，所以B应该为CuO和Al(OH)₃。由于氢氧化铝是两性氢氧化物，所以若NaOH过量，则两性氢氧化物Al(OH)₃就会溶解，反应的离子方程式为Al(OH)₃+OH^—＝AlO^—+2H₂O。

（3）在催化剂的作用下，氨气发生催化氧化生成NO和水，反应的化学方程式为4NH₃+5O₂4NO+6H₂O。生成的NO在氧气和水的作用下生成硝酸，硝酸与氨气反应生成硝酸铵而冒白烟。

（4）银铜合金中的铜的物质的量n(Cu)＝＝30mol，根据元素守恒可得生成的CuAlO₂也是30.0mol。依据化学式CuAlO₂中的Cu和Al个数关系及Al原子个数守恒可得,n[Al₂(SO₄)₃]＝ 30.0mol÷2＝15.0mol，所以需要硫酸铝溶液的体积是15.0mol÷1.0mol/L＝15.0L。

考点：考查电解原理的应用、物质制备的实验方案设计与评价以及计算、氨气的催化氧化等