Question

5．p型透明導(dǎo)電化合物CuAlO₂具有良好的熱電性能，在熱電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景．銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)，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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）CuAlO₂中銅元素的化合價(jià)為+1，過(guò)濾后所得濾液A中的溶質(zhì)為CuSO₄、H₂SO₄．
（2）煮沸過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O．
（3）固體B在煅燒時(shí)發(fā)生的其中一個(gè)反應(yīng)方程式為4CuO+2Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CuAlO₂+X↑，氣體X的化學(xué)式為O₂．
（4）“煅燒”時(shí)溫度須控制在1042-1085℃范圍內(nèi)且在氬氣中進(jìn)行，其原因是防止溫度過(guò)高，CuAlO₂分解和氧化．

Answer 1

分析 根據(jù)給出的轉(zhuǎn)化關(guān)系對(duì)應(yīng)的過(guò)程分析每個(gè)對(duì)應(yīng)的問(wèn)題，或者直接分析每個(gè)問(wèn)題，從給出的信息中找對(duì)應(yīng)的信息．

解答 解：
（1）CuAlO₂中由于氧元素為-2價(jià)，鋁元素為+3價(jià)，所以根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零，可得銅元素的化合價(jià)為+1價(jià)．氧化銅渣料（含少量銀）加入過(guò)量稀硫酸，氧化銅和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，所以過(guò)濾得到的濾液A中的溶質(zhì)為剩余的 H₂SO₄ 和生成的CuSO₄．
（2）煮沸前是硫酸銅、硫酸鋁和剩余硫酸的混合物，加入過(guò)量稀氫氧化鈉溶液，生成硫酸鈉、沉淀氫氧化銅和氫氧化鋁．根據(jù)信息提示“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℃“，而煮沸過(guò)程中溫度只有100℃，所以只有氫氧化銅分解，生成氧化銅和水，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為 Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O．
（3）根據(jù)化學(xué)方程式4CuO+2Al₂O₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4CuAlO₂+X↑可知，反應(yīng)前銅原子4個(gè)，氧原子10個(gè)，鋁原子4個(gè)，而反應(yīng)后現(xiàn)有銅原子4個(gè)，氧原子8個(gè)，鋁原子4個(gè)，缺2個(gè)氧原子，是一個(gè)X氣體分子，所以氣體X的化學(xué)式為 O₂．
（4）信息提示中“CuAlO₂高溫易分解“，所以“煅燒”時(shí)溫度須控制在1042-1085℃范圍內(nèi)．信息提示中“CuAlO₂ 受熱易氧化”，所以要在氬氣中進(jìn)行，避免CuAlO₂ 受熱被氧化．
故答案為：
（1）+1； CuSO₄、H₂SO₄ （2）Cu（OH）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H₂O    （3）O₂
（4）防止溫度過(guò)高，CuAlO₂分解和氧化

點(diǎn)評(píng) 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時(shí)先看解答的問(wèn)題是什么，然后帶著問(wèn)題去讀給出的圖進(jìn)而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問(wèn)題實(shí)際上與復(fù)雜的轉(zhuǎn)化圖相比，其實(shí)很簡(jiǎn)單很基礎(chǔ)，或者可以說(shuō)轉(zhuǎn)化圖提供的是情境，考查基本知識(shí)．