WA小兔
春芽
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(1)Ag
+ +e
- ==Ag(1分) 2NO+O
2 ==2NO
2 (2分)
(2)CuO和Al(OH)
3 (2分) Al(OH)
3 +OH
- ==AlO
2 - +2H
2 O或Al(OH)
3 +OH
- ==[Al(OH)
4 ]
- (2分)
(3)4 CuO+2 Al
2 O
3 4 CuAlO
2 +O
2 ↑(2分)
(4)50(2分) 25(2分)
(5)蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
(1)电解精炼铜时,纯铜作阴极,粗铜作阳极,硫酸铜溶液作电解液,电解精炼银与此类似,则纯银作阴极,粗银作阳极,硝酸银溶液作电解液,阳极主要反应式为Ag—e
- ==Ag
+ ,阴极反应式为Ag
+ +e
- ==Ag;银是金属活动顺序表中氢后金属,不溶于稀硫酸,因为稀硫酸是非氧化性酸,则滤渣A的主要成分是Ag,稀硝酸是氧化性酸,能溶解银、产生无色气体,即3Ag+4HNO
3 (稀)===3AgNO
3 +NO↑+2H
2 O,无色的一氧化氮气体在空气迅速被氧化为红棕色的二氧化氮气体,即2NO+O
2 ==2NO
2 ;(2)CuAlO
2 中氧为—2价,铝为+3价,则铜为+1价,因此其化学式也可以写为Cu
2 O•Al
2 O
3 ,相当于氧化亚铜和氧化铝按物质的量之比为1∶1熔合在一起,由此逆推,固体B的主要成分是物质的量之比为1∶1的Al(OH)
3 和CuO,因为Cu(OH)
2 开始分解的温度为80℃,水的沸点大于80℃,则煮沸前后发生的反应为Al
3+ +3OH
- ==Al(OH)
3 ↓、Cu
2+ +2OH
- ==Cu(OH)
2 ↓、Cu(OH)
2 CuO+H
2 O,由于Al(OH)
3 开始分解的温度为450℃,在惰性气体中煅烧时发生的反应为2Al(OH)
3 Al
2 O
3 +3H
2 O、4CuO
2Cu
2 O+O
2 ↑;氢氧化铝是两性氢氧化物,NaOH是强碱,若强碱溶液过量,则过量的NaOH能溶解部分或全部氢氧化铝,其离子方程式为Al(OH)
3 +OH
- ==AlO
2 - +2H
2 O或Al(OH)
3 +OH
- ==[Al(OH)
4 ]
- ,这将导致目标产物产量的减少;(3)根据氧化还原反应的特征推断,铜元素由+2价降为+1价,铝元素化合价不变,由此推断反应前后升价元素一定是氧,且化合价由—2价升为相邻的0价,即缺少的生成物为氧气;根据化合价升降法配平可得:4CuO+2Al
2 O
3 4CuAlO
2 +O
2 ↑(或者根据设1法配平,先设反应物中氧化铝的系数为1,根据铝守恒可得生成物CuAlO
2 的系数为2,根据铜守恒可得反应物CuO的系数为2,根据氧守恒可得氧气的系数为1/2,即2CuO+1Al
2 O
3 2CuAlO
2 +1/2O
2 ↑,系数加倍后即可得到4CuO+2Al
2 O
3 4CuAlO
2 +O
2 ↑);(4)5.0kg=5.0×10
3 g,银铜合金废料中铜的质量为5.0×10
3 g×63.5%,铜元素的相对原子质量为63.5,由m/M=n可求铜的物质的量为5.0×10
3 g×63.5%÷63.5g/mol=50mol,根据铜守恒可得转化关系式:Cu~CuAlO
2 ,其中CuAlO
2 与Cu的物质的量之比等于系数之比,则铜完全转化可以变为50mol CuAlO
2 ;根据铝守恒可得转化关系式:Al
2 (SO
4 )
3 ~2CuAlO
2 ,其中Al
2 (SO
4 )
3 与CuAlO
2 的物质的量之比等于系数之比,则至少需要25mol Al
2 (SO
4 )
3 ;由V=n/c可求至少需要硫酸铝溶液的体积为25mol÷1.0mol/L=25L;(5)胆矾的化学式为CuSO
4 •5H
2 O,是硫酸铜溶液结晶析出的结晶水化合物,根据混合物分离和提纯的方法推断,从硫酸铜溶液中得到胆矾的基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。
本题以从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺为背景,结合给出的工艺流程图进行设问,主要考查了考生对常见金属、非金属元素及其化合物的主要性质的掌握,对常见化学方程式和离子方程式的书写,对电解池的组成和电解过程的理解,以及对工艺流程图的解读和所提供数据的应用等,并以此达到考查考生应用基础知识解决化学问题的能力;通过设计的工艺流程图设问,着重考查考生对Ag、Cu、Al、N等元素的相关化合物性质的掌握程度;考查考生对物质的量、摩尔质
1年前
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