Question

【題目】銀銅合金廣泛用于航空工業。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產品的工藝如下：

（注：Al(OH)3和Cu(OH)2受熱易分解成對應的氧化物，且開始分解的溫度分別為450℃和80℃）

（1）寫出渣料與稀硫酸反應的化學方程式：________________________。

（2）固體混合物A的組成為 、 。

（3）操作A的名稱為_______________。

（4）若銀銅合金中銅的質量分數為64%，理論上5.0 kg廢料中的銅可完全轉化為 mol CuAlO2，至少需要1.0 molL—1的Al2(SO4)3溶液 L。

（5）CuSO4溶液也可用于制備膽礬晶體，其基本操作是 、 、過濾、干燥。

Answer 1

【答案】（1）CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O（2分）

（2）Al(OH)3（2分）；CuO（2分）

（3）過濾（1分）（4）50（2分）25（2分）

（5）蒸發濃縮、冷卻結晶（2分）

【解析】

試題分析：（1）濾渣中含有氧化銅，與稀硫酸反應的方程式為CuO + H2SO4 ＝CuSO4 + H2O；

（2）CuAlO2中氧為—2價，鋁為+3價，則銅為+1價，因此其化學式也可以寫為Cu2OAl2O3，相當于氧化亞銅和氧化鋁按物質的量之比為1∶1熔合在一起，由此逆推，固體B的主要成分是物質的量之比為1∶1的Al(OH)3和CuO，即固體混合物A的組成為Al(OH)3、CuO；

（3）操作A是分離不溶性固體和液體的方法，屬于過濾；

（4）5.0kg=5.0×103g，銀銅合金廢料中銅的質量為5.0×103g×64%＝3200g，銅元素的相對原子質量為64，由m/M=n可求銅的物質的量為3200g÷64g/mol=50mol，根據銅守恒可得轉化關系式：Cu～CuAlO2，其中CuAlO2與Cu的物質的量之比等于系數之比，則銅完全轉化可以變為50mol CuAlO2；根據鋁守恒可得轉化關系式：Al2(SO4)3～2CuAlO2，其中Al2(SO4)3與CuAlO2的物質的量之比等于系數之比，則至少需要25mol Al2(SO4)3；由V=n/c可求至少需要硫酸鋁溶液的體積為25mol÷1.0mol/L=25L；

（5）膽礬的化學式為CuSO45H2O，是硫酸銅溶液結晶析出的結晶水化合物，根據混合物分離和提純的方法推斷，從硫酸銅溶液中得到膽礬的基本操作是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌和干燥。