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p型透明导电化合物CuAlO2具有良好的热电性能,在热电转换领域具有广阔的应用前景.银铜合金广泛用于航空工业,以下为从航空切割废料中回收银并制备CuAlO2的工艺流程.资料Ⅰ.难溶
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p型透明导电化合物CuAlO2具有良好的热电性能,在热电转换领域具有广阔的应用前景.银铜合金广泛用于航空工业,以下为从航空切割废料中回收银并制备CuAlO2的工艺流程.
【资料】Ⅰ.难溶性碱受热易分解为两种氧化物,Cu(OH)2、Al(OH)3完全分解的温度分别为80℃和450℃;
Ⅱ.CuAlO2高温易分解、受热易氧化.银在空气中不易被氧化.
请回答下列问题:
(1)CuAlO2中铜元素的化合价为___,过滤后所得滤液A中的溶质为___.
(2)煮沸过程中发生反应的化学方程式为___.
(3)固体B在煅烧时发生的其中一个反应方程式为4CuO+2Al2O3
4CuAlO2+X↑,气体X的化学式为___.
(4)“煅烧”时温度须控制在1042-1085℃范围内且在氩气中进行,其原因是___.
【资料】Ⅰ.难溶性碱受热易分解为两种氧化物,Cu(OH)2、Al(OH)3完全分解的温度分别为80℃和450℃;
Ⅱ.CuAlO2高温易分解、受热易氧化.银在空气中不易被氧化.
请回答下列问题:
(1)CuAlO2中铜元素的化合价为___,过滤后所得滤液A中的溶质为___.
(2)煮沸过程中发生反应的化学方程式为___.
(3)固体B在煅烧时发生的其中一个反应方程式为4CuO+2Al2O3
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(4)“煅烧”时温度须控制在1042-1085℃范围内且在氩气中进行,其原因是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)CuAlO2中由于氧元素为-2价,铝元素为+3价,所以根据化合物中化合价的代数和为零,可得铜元素的化合价为+1价.氧化铜渣料(含少量银)加入过量稀硫酸,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,所以过滤得到的滤液A中的溶质为剩余的 H2SO4 和生成的CuSO4.
(2)煮沸前是硫酸铜、硫酸铝和剩余硫酸的混合物,加入过量稀氢氧化钠溶液,生成硫酸钠、沉淀氢氧化铜和氢氧化铝.根据信息提示“难溶性碱受热易分解为两种氧化物,Cu(OH)2、Al(OH)3完全分解的温度分别为80℃和450℃“,而煮沸过程中温度只有100℃,所以只有氢氧化铜分解,生成氧化铜和水,对应的化学方程式为 Cu(OH)2
CuO+H2O.
(3)根据化学方程式4CuO+2Al2O3
4CuAlO2+X↑可知,反应前铜原子4个,氧原子10个,铝原子4个,而反应后现有铜原子4个,氧原子8个,铝原子4个,缺2个氧原子,是一个X气体分子,所以气体X的化学式为 O2.
(4)信息提示中“CuAlO2高温易分解“,所以“煅烧”时温度须控制在1042-1085℃范围内.信息提示中“CuAlO2 受热易氧化”,所以要在氩气中进行,避免CuAlO2 受热被氧化.
故答案为:
(1)+1; CuSO4、H2SO4 (2)Cu(OH)2
CuO+H2O (3)O2
(4)防止温度过高,CuAlO2分解和氧化
(1)CuAlO2中由于氧元素为-2价,铝元素为+3价,所以根据化合物中化合价的代数和为零,可得铜元素的化合价为+1价.氧化铜渣料(含少量银)加入过量稀硫酸,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜,所以过滤得到的滤液A中的溶质为剩余的 H2SO4 和生成的CuSO4.
(2)煮沸前是硫酸铜、硫酸铝和剩余硫酸的混合物,加入过量稀氢氧化钠溶液,生成硫酸钠、沉淀氢氧化铜和氢氧化铝.根据信息提示“难溶性碱受热易分解为两种氧化物,Cu(OH)2、Al(OH)3完全分解的温度分别为80℃和450℃“,而煮沸过程中温度只有100℃,所以只有氢氧化铜分解,生成氧化铜和水,对应的化学方程式为 Cu(OH)2
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(3)根据化学方程式4CuO+2Al2O3
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(4)信息提示中“CuAlO2高温易分解“,所以“煅烧”时温度须控制在1042-1085℃范围内.信息提示中“CuAlO2 受热易氧化”,所以要在氩气中进行,避免CuAlO2 受热被氧化.
故答案为:
(1)+1; CuSO4、H2SO4 (2)Cu(OH)2
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(4)防止温度过高,CuAlO2分解和氧化
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