Question

【題目】銀銅合金廣泛用于航空工業，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。

請回答下列問題：

(1)可將銅絲浸入_____溶液中來驗證銅、銀兩種金屬的活動性強弱。

(2)固體B在煅燒時發生的其中一個反應方程式為4CuO+2Al2O3 4CuAlO2+X↑，氣體X的化學式為___________，CuAlO2中銅元素的化合價為________。

(3)濾液A中發生化學反應的方程式(任選一個)____，煮沸過程中發生反應的化學方程式為__。

(4)“煅燒”時溫度須控制在1042～1085℃范圍內且在氬氣中進行，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)金屬活動性順序中，排在前面的金屬能將排在后面的金屬從其化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證銅、銀兩種金屬的活動性強弱。

(2)反應前有4Cu、10O、4Al，反應后（X除外）有4Cu、8O、4Al，根據化學反應前后各種原子個數相等，所以氣體X的化學式為O2。CuAlO2中氧元素的化合價為-2，鋁元素的化合價為+3，根據化合物中各元素化合價的代數和為零，銅元素的化合價為+1。

(3)氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，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，則氫氧化鈉會和稀硫酸反應生成生成硫酸鈉和水，2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O，氫氧化鈉會與硫酸銅反應生成氫氧化銅和硫酸鈉，2NaOH+CuSO4 =Cu(OH)2↓+Na2SO4，氫氧化鈉會與硫酸鋁反應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℃，所以煮沸過程中發生的反應是Cu(OH)2的分解反應，發生化學反應的方程式是：Cu(OH)2 CuO+H2O。

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