Question

【題目】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(qǐng)回答下列問題：

(1)可將銅絲浸入_____溶液中來驗(yàn)證銅、銀兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。

(2)固體B在煅燒時(shí)發(fā)生的其中一個(gè)反應(yīng)方程式為4CuO+2Al2O3 4CuAlO2+X↑，氣體X的化學(xué)式為___________，CuAlO2中銅元素的化合價(jià)為________。

(3)濾液A中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式(任選一個(gè))____，煮沸過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。

(4)“煅燒”時(shí)溫度須控制在1042～1085℃范圍內(nèi)且在氬氣中進(jìn)行，其目的是______。

Answer 1

【答案】硝酸銀 O2 +1 2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O或2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4或 Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4 Cu(OH)2 CuO+H2O 為了防止溫度過高CuAlO2分解和被氧化

【解析】

(1)金屬活動(dòng)性順序中，排在前面的金屬能將排在后面的金屬?gòu)钠浠�合物的水溶液中置換出來，所以可將銅絲浸入硝酸銀溶液中來驗(yàn)證銅、銀兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱。

(2)反應(yīng)前有4Cu、10O、4Al，反應(yīng)后（X除外）有4Cu、8O、4Al，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后各種原子個(gè)數(shù)相等，所以氣體X的化學(xué)式為O2。CuAlO2中氧元素的化合價(jià)為-2，鋁元素的化合價(jià)為+3，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零，銅元素的化合價(jià)為+1。

(3)氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以濾液A中含有剩余的H2SO4和生成的CuSO4，加入氫氧化鈉溶液和硫酸鋁，則氫氧化鈉會(huì)和稀硫酸反應(yīng)生成生成硫酸鈉和水，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，氫氧化鈉會(huì)與硫酸銅反應(yīng)生成氫氧化銅和硫酸鈉，2NaOH+CuSO4 =Cu(OH)2↓+Na2SO4，氫氧化鈉會(huì)與硫酸鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁和硫酸鈉，Al2(SO4)3+6NaOH=2Al(OH)3↓+3Na2SO4。煮沸，溫度最高能達(dá)到100℃，由于Cu(OH)2、Al(OH)3完全分解的溫度分別為80℃和450℃，所以煮沸過程中發(fā)生的反應(yīng)是Cu(OH)2的分解反應(yīng)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式是：Cu(OH)2 CuO+H2O。

(4)“煅燒”時(shí)溫度須控制在1042～1085℃范圍內(nèi)且在氬氣中進(jìn)行，其目的是為了防止溫度過高CuAlO2分解和被氧化。