18.銀銅合金廣泛用于航空工業(yè).從切割廢料中回收并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如圖:

(注:Al(OH)3和Cu(OH)2開始分解的溫度分別為450℃和80℃)
(1)電解精煉銀時(shí),陰極反應(yīng)式為Ag++e-=Ag;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,該氣體變色的化學(xué)方程式為2NO+O2=2NO2
(2)固體混合物B的組成為Al(OH)3和CuO;在生成固體B的過程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH過量,則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(3)完成煅燒過程中一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式:4CuO+2Al2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CuAlO2+O2↑↑.
(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63.5%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為50molCuAlO2,至少需要1.0mol•L-1的Al2(SO43溶液25L.
(5)CuSO4溶液也可用于制備膽礬,其基本操作是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌和干燥.

分析 銀銅合金在空氣中熔煉,渣料中含有氧化銅和少量銀,加入稀硫酸,過濾后得到硫酸銅溶液,在硫酸銅溶液中加入硫酸鋁和稀氫氧化鈉溶液,煮沸、過濾得到Al(OH)3和CuO,煅燒可得到CuAlO2,濾渣含有Ag,粗銀電解時(shí),粗銀為陽(yáng)極,在陰極上得到銀,可得到提純的目的,
(1)根據(jù)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)未煮沸之前是Cu(OH)2和Al(OH)3,Cu(OH)2分解的溫度為80℃判斷產(chǎn)物;根據(jù)氫氧化鋁顯兩性能與堿反應(yīng);
(3)根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等以及原子守恒來配平;
(4)根據(jù)銅元素守恒建立關(guān)系式:Cu~CuAlO2來計(jì)算;根據(jù)鋁元素守恒建立關(guān)系式:Al2(SO43~2CuAlO2來計(jì)算;
(5)根據(jù)可溶性溶質(zhì)從溶液中析出晶體的方法.

解答 解:銀銅合金在空氣中熔煉,渣料中含有氧化銅和少量銀,加入稀硫酸,過濾后得到硫酸銅溶液,在硫酸銅溶液中加入硫酸鋁和稀氫氧化鈉溶液,煮沸、過濾得到Al(OH)3和CuO,煅燒可得到CuAlO2,濾渣含有Ag,粗銀電解時(shí),粗銀為陽(yáng)極,在陰極上得到銀,可得到提純的目的,
(1)電鍍法精煉銀時(shí),粗銀為陽(yáng)極,精銀為陰極,陽(yáng)極上失電子變成離子進(jìn)入溶液了:Ag-e-=Ag+,陰極銀離子得到電子形成單質(zhì)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)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(chǎn)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(yīng):Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
故答案為:Al(OH)3和CuO;Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(3)反應(yīng)前Cu為+2價(jià),反應(yīng)后為+1,化合價(jià)降低1,Al化合價(jià)沒有變化,所以氧元素的化合價(jià)升高,生成氧氣,反應(yīng)前氧為-2價(jià),反應(yīng)后為0,化合價(jià)升高2,兩者的最小公倍數(shù)是2,再根據(jù)原子守恒得:4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑;
故答案為:4;2;4;O2↑;
(4)由關(guān)系式:Cu~CuAlO2得n(CuAlO2)=$\frac{5000g×63.5%}{64g/mol}$=50.0mol,則CuAlO2為50.0mol,
由關(guān)系式:Al2(SO43~2CuAlO2得Al2(SO43=n(CuAlO2)×$\frac{1}{2}$=25.0mol,所以需要體積為$\frac{25mol}{1mol/L}$
=25.0L;
故答案為:50;25;
(5)由CuSO4溶液獲得CuSO4•5H2O晶體,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶(或結(jié)晶),過濾等操作;
故答案為:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備,為高考常見題型,側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋⒁獍盐瘴镔|(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)流程所給信息,結(jié)合質(zhì)量守恒定律完成該題,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.向100mL 3mol•L-1硫酸鋁銨【NH4Al(SO42】溶液中逐滴加入1mol•L-1Ba(OH)2溶液.
(1)寫出當(dāng)剛好出現(xiàn)沉淀物質(zhì)的量總量的最大值時(shí)的離子方程式(用一個(gè)式子表示):Al3++2SO42-+NH4++2Ba2++4OH-=Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3•H2O.
(2)隨著Ba(OH)2溶液體積的變化,沉淀總物質(zhì)的量的變化如圖所示(Y代表沉淀總物質(zhì)的量/mol;X代表Ba(OH)2溶液體積/mL).寫出B點(diǎn)和C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的Ba(OH)2溶液的體積:B600mL,C750mL.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列說法正確的是( 。
A.一定溫度、壓強(qiáng)下,一定數(shù)量的任何物質(zhì)的體積由微粒間的平均距離所決定
B.堿性氧化物一定是金屬氧化物,金屬氧化物不一定是堿性氧化物
C.根據(jù)化合物中含氫數(shù)目的多少,把化合物分為一元酸、二元酸、三元酸等
D.強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力一定強(qiáng)于弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列說法不能說明H3PO4的酸性弱于H2SO4的是( 。
A.非金屬性P<S
B.H3PO4溶液的導(dǎo)電能力弱于H2SO4溶液
C.Na3PO4溶液呈堿性,Na2SO4溶液呈中性
D.H2SO4溶液與Na3PO4反應(yīng)可以生成H3PO4和Na2SO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.X、Y、Z、W均為短周期元素,它們?cè)谠刂芷诒碇邢鄬?duì)位置如圖所示,已知W原子的最外層電子數(shù)比內(nèi)層電子數(shù)少3 個(gè),下列說法正確的是( 。
A.氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性W比Z強(qiáng)
B.Y單質(zhì)與Z的氫化物水溶液反應(yīng),有沉淀生成
C.X單質(zhì)氧化性強(qiáng)于Y單質(zhì)
D.簡(jiǎn)單離子的半徑:Z<W

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?br />
選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>實(shí)驗(yàn)方案
A證明氧化性:H2O2比Fe3+強(qiáng)用硫酸酸化的H2O2溶液滴入Fe(NO32溶液中,溶液變黃色
B鑒別溴蒸氣和NO2分別通入硝酸銀溶液中,產(chǎn)生淡黃色沉淀的是溴蒸汽
C證明鹽類水解是吸熱反應(yīng)在醋酸鈉溶液中滴入酚酞試液,加熱后紅色加深
D證明難溶物存在沉淀溶解平衡往黃色固體難溶物PbI2加水中振蕩,靜置取上層清液加入
NaI固體產(chǎn)生黃色沉淀
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.在濃CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得納米級(jí)碳酸鈣和一種氮肥.請(qǐng)根據(jù)要求答問題:
(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl.
(2)如何判斷所得碳酸鈣是否為納米級(jí)取少量樣品和水混合形成分散系,用一束光照射,若出現(xiàn)一條光亮的通路,則是納米級(jí),否則不是.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列說法正確的是(  )
A.乙烷和氯氣發(fā)生二氯取代反應(yīng),所得產(chǎn)物只有一種
B.糖類水解的最終產(chǎn)物一定是葡萄糖
C.淀粉和纖維素的組成都可以用(C6H10O5n表示,所以它們既是同系物又是同分異構(gòu)體
D.油脂是食物組成中的重要部分,也是產(chǎn)生能量最高的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.已知有關(guān)熱化學(xué)方程式為:①4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ/mol;②3H2(g)+N2(g)2NH3(g)△H=-92.4kJ/mol;③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol;④N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H=QkJ/mol;反應(yīng)①中有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能(kJ/mol)如下:H-O:463,H-N:391,O=O:497
(1)①Q(mào)=+180.5.
②NO中的化學(xué)鍵鍵能為631.5kJ/mol.
(2)向某密閉容器中充入amolNH3、bmolO2后,測(cè)得反應(yīng)體系中某種量值X與壓強(qiáng)P、溫度T之間的變化如圖1所示,圖2表示溫度為T2時(shí),當(dāng)容器為1L恒容密閉容器時(shí),容器中NH3的平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)開始時(shí)兩種反應(yīng)物的投料之比(用M表示)的關(guān)系.
①若X表示NH3的百分含量,則T2>T1(填>、<、無法確定);d、e兩點(diǎn)的正反應(yīng)的平衡常數(shù)K(d)<K(e).
②X還可以表示a.
a.混合氣體的平均摩爾質(zhì)量b.NO的產(chǎn)率c.△H值
③M=b:a(用含a、b的式子表示,后同),若M1=1.25,則此時(shí)O2的轉(zhuǎn)化率為60%.
(3)有科學(xué)家電解原理獲得高產(chǎn)率的合成氨,則陰極上的電極反應(yīng)式為(已知電解質(zhì)能傳遞H+)N2+6e-+6H+=2NH3

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