Question

11．银铜合金广泛用于航空工业，从切割废料中回收并制备钢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，电解质溶液可选用AgNO₃；滤渣A与稀HNO₃反应的化学方程式为3Ag+4HNO₃（稀）═3AgNO₃+NO↑+2H₂O．
（2）固体混合物B的组成为Al（OH）₃和CuO；过滤得到固体B时，实验室如何进行洗涤操作？将固体置于漏斗中，沿玻璃棒向过滤器中慢慢加蒸馏水，至完全淹没沉淀，静置待液体全部流下，再重复此操作2～3次至洗涤干净
（3）在第一步过滤所得的CuSO₃溶液中含有过量的硫酸，若要该溶液来检测糖尿病，需要对溶液进行哪些处理溶液中加过量氢氧化钠，生成偏碱性的氢氧化铜悬浊液，检测糖尿病时发生的反应方程CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{水浴}{→}$CH₂OH（CHOH）₄COONa+Cu₂O↓+3H₂O或CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{水浴}{→}$CH₂OH（CHOH）₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O
（4）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：4CuO+2Al₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CuAlO₂+O₂↑．
（5）理论上生产6.15kgCuAlO₂需要含铜的质量分数为64%的银铜合金废料5kg．

Answer 1

分析 （1）电解精炼银时，所选的电解质是含有银离子的盐溶液；滤渣A为银，和稀硝酸反应生成硝酸银、一氧化氮和水，根据反应物、生成物来书写方程式；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）₂和Al（OH）₃，根据Al（OH）₃和Cu（OH）₂开始分解的温度分别为450℃和80℃判断产物；沉淀的洗涤方法：沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水，至完全淹没沉淀，静置待液体全部流下，再重复此操作2～3次至洗涤干净；
（3）过量的硫酸能和检验醛基的氢氧化铜发生中和反应，所以需在碱性条件下进行，加碱生成偏碱性的氢氧化铜悬浊液，葡萄糖为五羟基醛和新制Cu（OH）₂发生氧化还原反应生成葡萄糖酸或其盐和砖红色的氧化亚铜；
（4）根据化合价升降总数相等以及原子守恒来配平；
（5）根据铜元素守恒建立关系式：Cu～CuAlO₂来计算．

解答 解：（1）电解精炼银时，所选的电解质是含有银离子的盐溶液，可选用硝酸银溶液；滤渣A为银，和稀硝酸反应：3Ag+4HNO₃（稀）═3AgNO₃+NO↑+2H₂O，
故答案为：AgNO₃；3Ag+4HNO₃（稀）═3AgNO₃+NO↑+2H₂O；
（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，过滤得到固体B时，进行沉淀的洗涤，方法为：将固体置于漏斗中，沿玻璃棒向过滤器中慢慢加蒸馏水，至完全淹没沉淀，静置待液体全部流下，再重复此操作2～3次至洗涤干净，
故答案为：Al（OH）₃和CuO；将固体置于漏斗中，沿玻璃棒向过滤器中慢慢加蒸馏水，至完全淹没沉淀，静置待液体全部流下，再重复此操作2～3次至洗涤干净；
（3）过量的硫酸能和检验醛基的氢氧化铜发生中和反应，所以需在碱性条件下进行，加碱2NaOH+CuSO₄═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄，葡萄糖与新制Cu（OH）₂悬浊液共热，方程式为：CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$$\stackrel{水浴}{→}$CH₂OH（CHOH）₄COONa+Cu₂O↓+3H₂O或CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{水浴}{→}$$\stackrel{△}{→}$CH₂OH（CHOH）₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
故答案为：液中加过量氢氧化钠，生成偏碱性的氢氧化铜悬浊液；CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂+NaOH$\stackrel{△}{→}$$\stackrel{水浴}{→}$CH₂OH（CHOH）₄COONa+Cu₂O↓+3H₂O或CH₂OH（CHOH）₄CHO+2Cu（OH）₂$\stackrel{△}{→}$$\stackrel{水浴}{→}$CH₂OH（CHOH）₄COOH+Cu₂O↓+2H₂O；
（4）反应前Cu为+2价，反应后为+1，化合价降低1，Al化合价没有变化，所以氧元素的化合价升高，生成氧气，反应前氧为-2价，反应后为0，化合价升高2，两者的最小公倍数是2，再根据原子守恒得：4CuO+2Al₂O₃=4CuAlO₂+O₂↑，
故答案为：4；2；4；O₂；
（5）设含铜的质量分数为64%的银铜合金废料的质量为x，由关系式：Cu～CuAlO₂得$\frac{x×64%}{64}$=$\frac{6.15}{123}$，解得x=5，故答案为：5．

点评 本题以银铜合金制备钢化工产品为背景，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，题目难度中等．