Question

鎘離子（Cd²⁺）是重金屬冶煉工業(yè)污水中的一種離子．處理含鎘廢水常用化學(xué)沉淀法．回答下面的問題．
（1）以下是幾種鎘的難溶化合物的溶度積常數(shù)（25℃）：

含鎘難溶物	CdCO3	CdS	Cd（OH）2
溶度積常數(shù)	5.2×10-12	3.6×10-29	2.0×10-16

根據(jù)上表提供的信息判斷，沉淀Cd²⁺效果最佳的試劑是______
a．Na₂CO₃        b．Na₂S       c．CaO
（2）如圖1所示為某化工廠處理含Cd²⁺廢水的流程：

①寫出加入生石灰后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______．
②聚合氯化鋁[Al₂（OH）_nCl_x-n]是一種無機(jī)高分子聚合物，分子式中x=______．
③如圖2是隨污水的pH升高Cd²⁺去除率的變化圖象，由圖象可知，處理含Cd²⁺污水的最佳pH=______（取正整數(shù)），此時溶液中c（Cd²⁺）=______．
（3）在特定的電解槽中，用鋁、銅作電極，氯化鋁作電解液，制備聚合氯化鋁（示意圖如圖3），電解反應(yīng)為：Al+H₂O+AlCl₃[Al₂（OH）_nCl_x-n]+H₂
①鋁作電解池的______（填“陰”或“陽”）極．
②該電解池的陰極電極反應(yīng)為______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)溶度積常數(shù)大小分析，Ksp越小，溶解度越小，沉淀越完全；
（2）①加入CaO后，CaO先與水反應(yīng)，產(chǎn)物再與Cd²⁺反應(yīng)；
②根據(jù)化合物中元素的化合價分析；
③根據(jù)圖象可知PH=11時Cd²⁺去除率最大；根據(jù)Ksp計算；
（3）①電解槽中Al參加反應(yīng)失電子，作陽極，②陰極是溶液中的陽離子得電子，即2H⁺+2e^-=H₂↑．
解答：解：（1）根據(jù)溶度積常數(shù)大小分析，Ksp越小，溶解度越小，沉淀越完全，由表格可知CdS的Ksp最小，所以應(yīng)選Na₂S作沉淀劑，故答案為：b；
（2）①加入CaO后，CaO先與水反應(yīng)，產(chǎn)物再與Cd²⁺反應(yīng)其反應(yīng)方程為：CaO+H₂O=Ca²⁺+2OH^-、Cd²⁺+2OH^-=Cd（OH）₂↓，
故答案為：CaO+H₂O=Ca²⁺+2OH^-、Cd²⁺+2OH^-=Cd（OH）₂↓；
②根據(jù)化合物中元素的化合價分析，化合物中元素化合價的代數(shù)和為零，則n×（-1）+（x-n）×（-1）+2×3=0，所以x=6，故答案為：6；
③根據(jù)圖象可知PH=11時Cd²⁺去除率最大；根據(jù)Ksp=c（Cd²⁺）?c²（OH^-）=2.0×10^-16，已知c（OH^-）=10^-3，則c（Cd²⁺）=2.0×10^-10 mol?L^-1，
故答案為：11；2.0×10^-10 mol?L^-1；
（3）①電解槽中Al參加反應(yīng)失電子，所以Al作陽極，故答案為：Al；
②陰極是溶液中的陽離子得電子，即氫離子得電子，其電極方程為：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑．
點(diǎn)評：本題主要考查了鎘及其化合物的性質(zhì)，以及Ksp應(yīng)用和計算、電解池等知識，難度中等，抓住題目信息是解題的關(guān)鍵．