Question

【題目】p型透明導電化合物CuAlO2具有良好的熱電性能，在熱電轉換領域具有廣闊的應用前景。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.難溶性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）CuAlO2中銅元素的化合價為______，過濾后所得濾液A中的溶質為__________。

（2）煮沸過程中發生反應的化學方程式為_____________________。

（3）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__________。

（4） “煅燒”時溫度須控制在1042—1085℃范圍內且在氬氣中進行，其原因是________。

Answer 1

【答案】 +1 CuSO4、H2SO4 Cu(OH)2CuO+H2O O2 防止溫度過高，CuAlO2分解和氧化

【解析】（1）根據化合物中各元素化合價的代數和為0，可設CuAlO2中銅元素的化合價為x，x+（+3）+（-2）×2=0，解得：x=+1；由于銀不與硫酸反應，氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，硫酸過量，所以過濾后所得濾液A中的溶質為CuSO4、H2SO4；

（2）濾液A中硫酸銅與氫氧化鈉反應生成氫氧化銅，煮沸過程中氫氧化銅分解為氧化銅和水，發生反應的化學方程式為Cu(OH)2CuO+H2O；

（3）根據質量守恒，可知反應前后原子的種類和數目都不變，4CuO + 2Al2O3 4CuAlO2+X↑，反應前有Cu-4個，O-10個， Al-4個，反應后Cu-4個，O-8個， Al-4個，所以X為O2；

（4）由于“CuAlO2高溫易分解、受熱易氧化”，所以控制在1042—1085℃范圍內且在氬氣中進行防止溫度過高，CuAlO2分解和氧化。