Question

银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：

注：Al（OH）₃和Cu（OH）₂受热易分解成对应的氧化物，且开始分解的温度分别为450 ℃和80 ℃

（1）写出渣料与稀硫酸反应的化学方程式：__。

（2）固体混合物A的组成为__、__。

（3）操作A的名称为__。

（4）若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为__mol  CuAlO₂，至少需要1.0 mol•L^﹣1的Al₂（SO₄）₃溶液__L。

（5）CuSO₄溶液也可用于制备胆矾晶体，其基本操作是__、__、过滤、干燥。

Answer

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O Al（OH）3 CuO 过滤 50 25 蒸发浓缩 冷却结晶

【解析】

银铜合金在空气中熔炼，渣料中含有氧化铜和少量银，加入稀硫酸，过滤后得到硫酸铜溶液，在硫酸铜溶液中加入硫酸铝和稀氢氧化钠溶液，煮沸、过滤得到Al（OH）3和CuO，煅烧可得到CuAlO2，滤渣含有Ag，粗银电解时，粗银为阳极，在阴极上得到银，可得到提纯的目的，据此分析作答。

（1）滤渣中含有氧化铜，与稀硫酸反应的方程式为CuO + H2SO4 ＝CuSO4 + H2O；

（2）CuAlO2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Cu2O•Al2O3，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，即固体混合物A的组成为Al(OH)3、CuO；

（3）操作A是分离不溶性固体和液体的方法，属于过滤；

（4）5.0kg=5.0×103g，银铜合金废料中铜的质量为5.0×103g×64%＝3200g，铜元素的相对原子质量为64，由m/M=n可求铜的物质的量为=50mol，根据铜守恒可得转化关系式：Cu～CuAlO2，其中CuAlO2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 CuAlO2；根据铝守恒可得转化关系式：Al2(SO4)3～2CuAlO2，其中Al2(SO4)3与CuAlO2的物质的量之比等于系数之比，则至少需要25mol Al2(SO4)3；由V= 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CuSO4•5H2O，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。