(7分)2012年1月,广西河池宜州市境内龙江河发生了镉浓度超标事件。根据该事件某化学活动小组开展了一次关于金属镉与铜、银活动性顺序的探究及镉污染事故处理方法的研讨活动。
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氯化镉能溶于水,氢氧化镉难溶于水
(一)金属镉与铜、银活动性顺序的探究
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 | 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 |
取适量铜于试管中,加入少量硝酸银溶液 | , 。 | 铜的活动性顺序大于银 |
(二)对镉污染事故处理方法的讨论
小聪认为可用向受污染河段抛撒过量烧碱固体的方法除去氯化镉,反应原理用化学方程式表示为 。小敏认为该方案虽然有效,但有缺陷,原因是 。受小聪与小敏启发,你认为可以用 (写俗称)代替烧碱。
小强同学分别取溶质质量分数相同的稀盐酸,大小、形状都相同的某种金属X、Al、Cu 进行实验,实验现象记录如下:
| | Al | X | Cu |
现象 | 开始时 | 几乎无气泡产生 | 产生气泡速律慢 | 无气泡产生 |
一段时间后 | 产生气泡速律快 | 产生气泡速律慢 | 无气泡产生 |
(1)实验开始时,铝表面几乎无气泡产生的原因是 。
(2)Cu表面始终无气泡产生的原因是 。
(3)三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
(4)如果金属X的活动性比铁弱,且金属X与稀盐酸反应后生成易溶于水的XCl2。向只含有XCl2、CuCl2两种溶质的溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤出的固体中加入稀盐酸,没有气泡产生。则滤液中一定含有的金属阳离子是 (用离子符号表示)。
(09泰州) (11分)钢铁、铝合金、铜制品等是应用广泛的金属材料。据估计,每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料,约占全年钢产量的十分之一。某校化学兴趣小组的同学探究金属腐蚀的原因,设计如下实验:
(1)如图,取一根约10cm的光亮铁钉放在自来水中,观察A、B、C三处的变化。几天后,他们会发现 ▲ 处最先出现铁锈,大家结合书本知识知道,铁在空气中生锈实际是铁和 ▲ 、 ▲ 等物质相互作用发生一系列复杂的化学反应的过程。
(2)一同学联想到家里铜制餐具上有一层绿色物质,认为铜在空气中也会生锈。他们上网查阅资料,知道这种绿色物质的化学成分为Cu2(OH)2CO3(铜绿)。他们从铜绿组成和空气的成分大胆猜测,铜生锈除了与铁生锈条件相同外,还应该有CO2参加反应。
请写出铜在空气中生成铜绿的化学方程式 ▲ 。
(3)【查阅资料】孔雀石的主要成分是Cu2(OH)2CO3,也可以表示成CuCO3·Cu(OH)2。与孔雀石相似,还有许多矿物可用xCuCO3·yCu(OH)2(x、y都是正整数)表示,石青就是其中的一种。
【实验探究】为了验证石青的组成成分,他们设计了如下实验,请你共同参与探究。
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
步骤l | 取少量石青样品置于大试管中加入足量稀硫酸 | (1)产生大量气体 (2)溶液呈蓝色 | (1)石青中含有 ▲ 离子 (2)石青中含有 ▲ 离子 |
步骤2 | 取少量石青样品置于大试管中加热 | (1)残留固体呈 ▲ 色 (2)大试管内壁 ▲ | 石青加热易分解 |
【反思与拓展】
①确定步骤1中产生气体成分的实验方法是 ▲ 。
②根据以上探究,只要测定出参加反应的石青的质量、生成的氧化铜的质量和 ▲ 的质量,就可确定石青的化学式(即确定x、y的值)。
③防止金属锈蚀的方法很多,如制成不锈钢、在金属表面 ▲ (任写一种方法)。