题目内容
2.根据我国的有关规定,首饰中的镉必须小于首饰品总重的千分之一.某化学实验小组开展了一次关于金属镉、铜、银活动性顺序的探究.【查阅资料】
①镉(Cd)是一种银白色金属,在化合物中通常表现为+2价;
②水体中镉元素通常以氯化镉的形式存在;
③氯化镉、硝酸镉都能溶于水,氢氧化镉难溶于水.
【实验探究】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取适量镉、铜、银于试管中,加入足量稀硫酸 | 镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生 | 镉的活动性顺序大于铜与银 |
| 取适量银片于试管中,加入少量硫酸铜溶液 | 没有明显现象 | 铜的活动性大于银 |
【反思】实验中需对金属片用砂纸打磨,其目的是除去金属表面的氧化膜.
【发现问题】水中重金属离子的浓度超标会对人体健康有害,本实验产生的废液应该如何进行处理才不会污染水体?
【分析问题】小红经过分析,认为废液中一定含有硫酸镉,她的依据是镉与硫酸或硫酸铜反应会生成硫酸镉.
【做出猜想】小华认为废液中可能还含有硫酸.
【实验验证】
小华测得废液的pH小于7,证明废液中含有硫酸,写出用pH试纸测定溶液pH的具体操作方法:用玻璃棒蘸取少量待测液体滴到pH试纸上,将试纸显示颜色与标准比色卡对照,读出pH值,小明取少量废液,向其中加入氢氧化钠溶液,也得到了相同的结论,小明观察到的现象是滴加一定量的氢氧化钠溶液后才有沉淀生成,写出可能发生的反应的化学方程式:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、2NaOH+CdSO4=Na2SO4+Cd(OH)2↓.
通过分析与实验,同学们得出结论:废液中含有硫酸镉、硫酸铜和硫酸.
分析 【实验探究】根据在金属活动顺序表中氢前边的金属可以与稀硫酸反应,但氢以后的金属不会与稀硫酸反应去分析解答;
根据结论中:“铜的活动性大于银”,所以取适量银于试管中,加入少量硫酸铜溶液,铜银不会与硫酸铜反应去分析解答;
【实验结论】:根据上面的分析可以得出三种金属的活动顺序为:镉>铜>银去分析解答;
【反思】根据金属表面都有一层氧化膜,覆盖在金属的上面,影响实验结果去分析解答;
【分析问题】根据镉的活动性排在氢和铜的前面进行分析;
【实验验证】根据实验室测定溶液pH值的方法进行分析;
根据硫酸和氢氧化钠会生成硫酸钠和水,氢氧化钠和硫酸镉反应会生成氢氧化镉沉淀和硫酸钠进行分析.
解答 解:【设计并进行实验】在金属活动顺序表中氢前边的金属可以与稀硫酸反应,但氢以后的金属不会与稀硫酸反应.题目指出:“取适量镉、铜、银于试管中,加入足量稀硫酸,镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生”,说明只有镉在氢的前面,铜和银在氢的后面;
结论中:“铜的活动性大于银”,所以取适量银于试管中,加入少量硫酸铜溶液,铜银不会与硫酸铜反应;
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取适量镉、铜、银于试管中,加入足量稀硫酸 | 镉表面有气泡产生,铜、银表面无气泡产生 | 镉的活动性顺序大于铜与银 |
| 取适量银片于试管中,加入少量硫酸铜溶液 | 没有明显现象 | 铜的活动性大于银 |
【反思】由于金属表面都有一层氧化膜,覆盖在金属的上面,影响实验结果,所以实验之前都要用砂纸打磨除去;
【分析问题】镉的活动性排在氢和铜的前面,所以镉与硫酸或硫酸铜反应会生成硫酸镉,废液中一定含有硫酸镉;
【实验验证】用pH试纸测定溶液pH的具体操作方法是:用玻璃棒蘸取少量待测液体滴到pH试纸上,将试纸显示颜色与标准比色卡对照,读出pH值;
硫酸和氢氧化钠会生成硫酸钠和水,氢氧化钠和硫酸镉反应会生成氢氧化镉沉淀和硫酸钠,所以取少量废液,向其中加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠会先于硫酸反应,然后再与硫酸镉反应,也得到了相同的结论,实验现象是滴加一定量的氢氧化钠溶液后才有沉淀生成,可能发生的反应的化学方程式为:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、2NaOH+CdSO4=Na2SO4+Cd(OH)2↓.
故答案为:【设计并进行实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 镉的活动性顺序大于铜与银 | ||
| 没有明显现象 |
【反思】除去金属表面的氧化膜;
【分析问题】镉与硫酸或硫酸铜反应会生成硫酸镉;
【实验验证】用玻璃棒蘸取少量待测液体滴到pH试纸上,将试纸显示颜色与标准比色卡对照,读出pH值;
H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O、2NaOH+CdSO4=Na2SO4+Cd(OH)2↓.
点评 解答本题要掌握化学方程式的书写方法和金属活动性顺序等方面的知识,只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断.
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