Question

5．p型透明導電化合物CuAlO₂具有良好的熱電性能，在熱電轉換領域具有廣闊的應用前景．銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，以下為從航空切割廢料中回收銀并制備CuAlO₂的工藝流程．

【資料】Ⅰ．難溶性堿受熱易分解為兩種氧化物，Cu（OH）₂、Al（OH）₃完全分解的溫度分別為80℃和450℃；
Ⅱ．CuAlO₂高溫易分解、受熱易氧化．銀在空氣中不易被氧化．
請回答下列問題：
（1）CuAlO₂中銅元素的化合價為+1，過濾后所得濾液A中的溶質為CuSO₄、H₂SO₄．
（2）煮沸過程中發(fā)生反應的化學方程式為Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O．
（3）固體B在煅燒時發(fā)生的其中一個反應方程式為4CuO+2Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CuAlO₂+X↑，氣體X的化學式為O₂．
（4）“煅燒”時溫度須控制在1042-1085℃范圍內且在氬氣中進行，其原因是防止溫度過高，CuAlO₂分解和氧化．

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
（1）CuAlO₂中由于氧元素為-2價，鋁元素為+3價，所以根據(jù)化合物中化合價的代數(shù)和為零，可得銅元素的化合價為+1價．氧化銅渣料（含少量銀）加入過量稀硫酸，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅，所以過濾得到的濾液A中的溶質為剩余的 H₂SO₄ 和生成的CuSO₄．
（2）煮沸前是硫酸銅、硫酸鋁和剩余硫酸的混合物，加入過量稀氫氧化鈉溶液，生成硫酸鈉、沉淀氫氧化銅和氫氧化鋁．根據(jù)信息提示“難溶性堿受熱易分解為兩種氧化物，Cu（OH）₂、Al（OH）₃完全分解的溫度分別為80℃和450℃“，而煮沸過程中溫度只有100℃，所以只有氫氧化銅分解，生成氧化銅和水，對應的化學方程式為 Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O．
（3）根據(jù)化學方程式4CuO+2Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CuAlO₂+X↑可知，反應前銅原子4個，氧原子10個，鋁原子4個，而反應后現(xiàn)有銅原子4個，氧原子8個，鋁原子4個，缺2個氧原子，是一個X氣體分子，所以氣體X的化學式為 O₂．
（4）信息提示中“CuAlO₂高溫易分解“，所以“煅燒”時溫度須控制在1042-1085℃范圍內．信息提示中“CuAlO₂ 受熱易氧化”，所以要在氬氣中進行，避免CuAlO₂ 受熱被氧化．
故答案為：
（1）+1； CuSO₄、H₂SO₄ （2）Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O    （3）O₂
（4）防止溫度過高，CuAlO₂分解和氧化

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．